mempolicy: change get_task_policy() to return default_policy rather than NULL
[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 = get_task_policy(task);
1625
1626         if (vma) {
1627                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1628                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1629                                                                         addr);
1630                         if (vpol)
1631                                 pol = vpol;
1632                 } else if (vma->vm_policy) {
1633                         pol = vma->vm_policy;
1634
1635                         /*
1636                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1637                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1638                          * count on these policies which will be dropped by
1639                          * mpol_cond_put() later
1640                          */
1641                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1642                                 mpol_get(pol);
1643                 }
1644         }
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 = get_task_policy(task);
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                 } else if (vma->vm_policy) {
1664                         pol = vma->vm_policy;
1665                 }
1666         }
1667
1668         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1669 }
1670
1671 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1672 {
1673         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1674
1675         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1676
1677         /*
1678          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1679          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1680          *
1681          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1682          * so if the following test faile, it implies
1683          * policy->v.nodes has movable memory only.
1684          */
1685         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1686                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1687
1688         return zone >= dynamic_policy_zone;
1689 }
1690
1691 /*
1692  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1693  * page allocation
1694  */
1695 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1696 {
1697         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1698         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1699                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1700                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1701                 return &policy->v.nodes;
1702
1703         return NULL;
1704 }
1705
1706 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1707 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1708         int nd)
1709 {
1710         switch (policy->mode) {
1711         case MPOL_PREFERRED:
1712                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1713                         nd = policy->v.preferred_node;
1714                 break;
1715         case MPOL_BIND:
1716                 /*
1717                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1718                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1719                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1720                  * the first node in the mask instead.
1721                  */
1722                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1723                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1724                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1725                 break;
1726         default:
1727                 BUG();
1728         }
1729         return node_zonelist(nd, gfp);
1730 }
1731
1732 /* Do dynamic interleaving for a process */
1733 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1734 {
1735         unsigned nid, next;
1736         struct task_struct *me = current;
1737
1738         nid = me->il_next;
1739         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1740         if (next >= MAX_NUMNODES)
1741                 next = first_node(policy->v.nodes);
1742         if (next < MAX_NUMNODES)
1743                 me->il_next = next;
1744         return nid;
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1749  * next slab entry.
1750  */
1751 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1752 {
1753         struct mempolicy *policy;
1754         int node = numa_mem_id();
1755
1756         if (in_interrupt())
1757                 return node;
1758
1759         policy = current->mempolicy;
1760         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1761                 return node;
1762
1763         switch (policy->mode) {
1764         case MPOL_PREFERRED:
1765                 /*
1766                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1767                  */
1768                 return policy->v.preferred_node;
1769
1770         case MPOL_INTERLEAVE:
1771                 return interleave_nodes(policy);
1772
1773         case MPOL_BIND: {
1774                 /*
1775                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1776                  * first node.
1777                  */
1778                 struct zonelist *zonelist;
1779                 struct zone *zone;
1780                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1781                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1782                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1783                                                         &policy->v.nodes,
1784                                                         &zone);
1785                 return zone ? zone->node : node;
1786         }
1787
1788         default:
1789                 BUG();
1790         }
1791 }
1792
1793 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1794 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1795                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1796 {
1797         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1798         unsigned target;
1799         int c;
1800         int nid = NUMA_NO_NODE;
1801
1802         if (!nnodes)
1803                 return numa_node_id();
1804         target = (unsigned int)off % nnodes;
1805         c = 0;
1806         do {
1807                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1808                 c++;
1809         } while (c <= target);
1810         return nid;
1811 }
1812
1813 /* Determine a node number for interleave */
1814 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1815                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1816 {
1817         if (vma) {
1818                 unsigned long off;
1819
1820                 /*
1821                  * for small pages, there is no difference between
1822                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1823                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1824                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1825                  * a useful offset.
1826                  */
1827                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1828                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1829                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1830                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1831         } else
1832                 return interleave_nodes(pol);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1837  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1838  */
1839 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1840 {
1841         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1842
1843         w = nodes_weight(*maskp);
1844         if (w)
1845                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1846                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1847         return bit;
1848 }
1849
1850 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1851 /*
1852  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1853  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1854  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1855  * @gfp_flags: for requested zone
1856  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1857  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1858  *
1859  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1860  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1861  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1862  * @nodemask for filtering the zonelist.
1863  *
1864  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1865  */
1866 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1867                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1868                                 nodemask_t **nodemask)
1869 {
1870         struct zonelist *zl;
1871
1872         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1873         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1874
1875         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1876                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1877                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1878         } else {
1879                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1880                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1881                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1882         }
1883         return zl;
1884 }
1885
1886 /*
1887  * init_nodemask_of_mempolicy
1888  *
1889  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1890  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1891  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1892  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1893  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1894  * of non-default mempolicy.
1895  *
1896  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1897  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1898  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1899  *
1900  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1901  */
1902 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1903 {
1904         struct mempolicy *mempolicy;
1905         int nid;
1906
1907         if (!(mask && current->mempolicy))
1908                 return false;
1909
1910         task_lock(current);
1911         mempolicy = current->mempolicy;
1912         switch (mempolicy->mode) {
1913         case MPOL_PREFERRED:
1914                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1915                         nid = numa_node_id();
1916                 else
1917                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1918                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1919                 break;
1920
1921         case MPOL_BIND:
1922                 /* Fall through */
1923         case MPOL_INTERLEAVE:
1924                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1925                 break;
1926
1927         default:
1928                 BUG();
1929         }
1930         task_unlock(current);
1931
1932         return true;
1933 }
1934 #endif
1935
1936 /*
1937  * mempolicy_nodemask_intersects
1938  *
1939  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1940  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1941  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1942  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1943  *
1944  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1945  */
1946 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1947                                         const nodemask_t *mask)
1948 {
1949         struct mempolicy *mempolicy;
1950         bool ret = true;
1951
1952         if (!mask)
1953                 return ret;
1954         task_lock(tsk);
1955         mempolicy = tsk->mempolicy;
1956         if (!mempolicy)
1957                 goto out;
1958
1959         switch (mempolicy->mode) {
1960         case MPOL_PREFERRED:
1961                 /*
1962                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1963                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1964                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1965                  * nodes in mask.
1966                  */
1967                 break;
1968         case MPOL_BIND:
1969         case MPOL_INTERLEAVE:
1970                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1971                 break;
1972         default:
1973                 BUG();
1974         }
1975 out:
1976         task_unlock(tsk);
1977         return ret;
1978 }
1979
1980 /* Allocate a page in interleaved policy.
1981    Own path because it needs to do special accounting. */
1982 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1983                                         unsigned nid)
1984 {
1985         struct zonelist *zl;
1986         struct page *page;
1987
1988         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1989         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1990         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1991                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1992         return page;
1993 }
1994
1995 /**
1996  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1997  *
1998  *      @gfp:
1999  *      %GFP_USER    user allocation.
2000  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2001  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2002  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2003  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2004  *
2005  *      @order:Order of the GFP allocation.
2006  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2007  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2008  *
2009  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2010  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2011  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2012  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2013  *      all allocations for pages that will be mapped into
2014  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
2015  *
2016  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
2017  */
2018 struct page *
2019 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2020                 unsigned long addr, int node)
2021 {
2022         struct mempolicy *pol;
2023         struct page *page;
2024         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2025
2026 retry_cpuset:
2027         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2028         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2029
2030         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
2031                 unsigned nid;
2032
2033                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2034                 mpol_cond_put(pol);
2035                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2036                 if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2037                         goto retry_cpuset;
2038
2039                 return page;
2040         }
2041         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2042                                       policy_zonelist(gfp, pol, node),
2043                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2044         mpol_cond_put(pol);
2045         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2046                 goto retry_cpuset;
2047         return page;
2048 }
2049
2050 /**
2051  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2052  *
2053  *      @gfp:
2054  *              %GFP_USER   user allocation,
2055  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2056  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2057  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2058  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2059  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2060  *
2061  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2062  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2063  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2064  *
2065  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2066  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2067  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2068  */
2069 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2070 {
2071         struct mempolicy *pol = get_task_policy(current);
2072         struct page *page;
2073         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2074
2075         if (in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
2076                 pol = &default_policy;
2077
2078 retry_cpuset:
2079         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2080
2081         /*
2082          * No reference counting needed for current->mempolicy
2083          * nor system default_policy
2084          */
2085         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2086                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2087         else
2088                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2089                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2090                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2091
2092         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2093                 goto retry_cpuset;
2094
2095         return page;
2096 }
2097 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2098
2099 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2100 {
2101         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2102
2103         if (IS_ERR(pol))
2104                 return PTR_ERR(pol);
2105         dst->vm_policy = pol;
2106         return 0;
2107 }
2108
2109 /*
2110  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2111  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2112  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2113  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2114  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2115  *
2116  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2117  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2118  */
2119
2120 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2121 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2122 {
2123         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2124
2125         if (!new)
2126                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2127
2128         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2129         if (old == current->mempolicy) {
2130                 task_lock(current);
2131                 *new = *old;
2132                 task_unlock(current);
2133         } else
2134                 *new = *old;
2135
2136         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2137                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2138                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2139                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2140                 else
2141                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2142         }
2143         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2144         return new;
2145 }
2146
2147 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2148 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2149 {
2150         if (!a || !b)
2151                 return false;
2152         if (a->mode != b->mode)
2153                 return false;
2154         if (a->flags != b->flags)
2155                 return false;
2156         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2157                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2158                         return false;
2159
2160         switch (a->mode) {
2161         case MPOL_BIND:
2162                 /* Fall through */
2163         case MPOL_INTERLEAVE:
2164                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2165         case MPOL_PREFERRED:
2166                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2167         default:
2168                 BUG();
2169                 return false;
2170         }
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Shared memory backing store policy support.
2175  *
2176  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2177  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2178  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2179  * for any accesses to the tree.
2180  */
2181
2182 /* lookup first element intersecting start-end */
2183 /* Caller holds sp->lock */
2184 static struct sp_node *
2185 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2186 {
2187         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2188
2189         while (n) {
2190                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2191
2192                 if (start >= p->end)
2193                         n = n->rb_right;
2194                 else if (end <= p->start)
2195                         n = n->rb_left;
2196                 else
2197                         break;
2198         }
2199         if (!n)
2200                 return NULL;
2201         for (;;) {
2202                 struct sp_node *w = NULL;
2203                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2204                 if (!prev)
2205                         break;
2206                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2207                 if (w->end <= start)
2208                         break;
2209                 n = prev;
2210         }
2211         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2212 }
2213
2214 /* Insert a new shared policy into the list. */
2215 /* Caller holds sp->lock */
2216 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2217 {
2218         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2219         struct rb_node *parent = NULL;
2220         struct sp_node *nd;
2221
2222         while (*p) {
2223                 parent = *p;
2224                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2225                 if (new->start < nd->start)
2226                         p = &(*p)->rb_left;
2227                 else if (new->end > nd->end)
2228                         p = &(*p)->rb_right;
2229                 else
2230                         BUG();
2231         }
2232         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2233         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2234         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2235                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2236 }
2237
2238 /* Find shared policy intersecting idx */
2239 struct mempolicy *
2240 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2241 {
2242         struct mempolicy *pol = NULL;
2243         struct sp_node *sn;
2244
2245         if (!sp->root.rb_node)
2246                 return NULL;
2247         spin_lock(&sp->lock);
2248         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2249         if (sn) {
2250                 mpol_get(sn->policy);
2251                 pol = sn->policy;
2252         }
2253         spin_unlock(&sp->lock);
2254         return pol;
2255 }
2256
2257 static void sp_free(struct sp_node *n)
2258 {
2259         mpol_put(n->policy);
2260         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2261 }
2262
2263 /**
2264  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2265  *
2266  * @page: page to be checked
2267  * @vma: vm area where page mapped
2268  * @addr: virtual address where page mapped
2269  *
2270  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2271  * node id.
2272  *
2273  * Returns:
2274  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2275  *      node    - node id where the page should be
2276  *
2277  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2278  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2279  */
2280 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2281 {
2282         struct mempolicy *pol;
2283         struct zone *zone;
2284         int curnid = page_to_nid(page);
2285         unsigned long pgoff;
2286         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2287         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2288         int polnid = -1;
2289         int ret = -1;
2290
2291         BUG_ON(!vma);
2292
2293         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2294         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2295                 goto out;
2296
2297         switch (pol->mode) {
2298         case MPOL_INTERLEAVE:
2299                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2300                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2301
2302                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2303                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2304                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2305                 break;
2306
2307         case MPOL_PREFERRED:
2308                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2309                         polnid = numa_node_id();
2310                 else
2311                         polnid = pol->v.preferred_node;
2312                 break;
2313
2314         case MPOL_BIND:
2315                 /*
2316                  * allows binding to multiple nodes.
2317                  * use current page if in policy nodemask,
2318                  * else select nearest allowed node, if any.
2319                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2320                  */
2321                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2322                         goto out;
2323                 (void)first_zones_zonelist(
2324                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2325                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2326                                 &pol->v.nodes, &zone);
2327                 polnid = zone->node;
2328                 break;
2329
2330         default:
2331                 BUG();
2332         }
2333
2334         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2335         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2336                 polnid = thisnid;
2337
2338                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2339                         goto out;
2340         }
2341
2342         if (curnid != polnid)
2343                 ret = polnid;
2344 out:
2345         mpol_cond_put(pol);
2346
2347         return ret;
2348 }
2349
2350 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2351 {
2352         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2353         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2354         sp_free(n);
2355 }
2356
2357 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2358                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2359 {
2360         node->start = start;
2361         node->end = end;
2362         node->policy = pol;
2363 }
2364
2365 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2366                                 struct mempolicy *pol)
2367 {
2368         struct sp_node *n;
2369         struct mempolicy *newpol;
2370
2371         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2372         if (!n)
2373                 return NULL;
2374
2375         newpol = mpol_dup(pol);
2376         if (IS_ERR(newpol)) {
2377                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2378                 return NULL;
2379         }
2380         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2381         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2382
2383         return n;
2384 }
2385
2386 /* Replace a policy range. */
2387 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2388                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2389 {
2390         struct sp_node *n;
2391         struct sp_node *n_new = NULL;
2392         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2393         int ret = 0;
2394
2395 restart:
2396         spin_lock(&sp->lock);
2397         n = sp_lookup(sp, start, end);
2398         /* Take care of old policies in the same range. */
2399         while (n && n->start < end) {
2400                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2401                 if (n->start >= start) {
2402                         if (n->end <= end)
2403                                 sp_delete(sp, n);
2404                         else
2405                                 n->start = end;
2406                 } else {
2407                         /* Old policy spanning whole new range. */
2408                         if (n->end > end) {
2409                                 if (!n_new)
2410                                         goto alloc_new;
2411
2412                                 *mpol_new = *n->policy;
2413                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2414                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2415                                 n->end = start;
2416                                 sp_insert(sp, n_new);
2417                                 n_new = NULL;
2418                                 mpol_new = NULL;
2419                                 break;
2420                         } else
2421                                 n->end = start;
2422                 }
2423                 if (!next)
2424                         break;
2425                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2426         }
2427         if (new)
2428                 sp_insert(sp, new);
2429         spin_unlock(&sp->lock);
2430         ret = 0;
2431
2432 err_out:
2433         if (mpol_new)
2434                 mpol_put(mpol_new);
2435         if (n_new)
2436                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2437
2438         return ret;
2439
2440 alloc_new:
2441         spin_unlock(&sp->lock);
2442         ret = -ENOMEM;
2443         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2444         if (!n_new)
2445                 goto err_out;
2446         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2447         if (!mpol_new)
2448                 goto err_out;
2449         goto restart;
2450 }
2451
2452 /**
2453  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2454  * @sp: pointer to inode shared policy
2455  * @mpol:  struct mempolicy to install
2456  *
2457  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2458  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2459  * This must be released on exit.
2460  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2461  */
2462 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2463 {
2464         int ret;
2465
2466         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2467         spin_lock_init(&sp->lock);
2468
2469         if (mpol) {
2470                 struct vm_area_struct pvma;
2471                 struct mempolicy *new;
2472                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2473
2474                 if (!scratch)
2475                         goto put_mpol;
2476                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2477                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2478                 if (IS_ERR(new))
2479                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2480
2481                 task_lock(current);
2482                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2483                 task_unlock(current);
2484                 if (ret)
2485                         goto put_new;
2486
2487                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2488                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2489                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2490                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2491
2492 put_new:
2493                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2494 free_scratch:
2495                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2496 put_mpol:
2497                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2498         }
2499 }
2500
2501 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2502                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2503 {
2504         int err;
2505         struct sp_node *new = NULL;
2506         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2507
2508         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2509                  vma->vm_pgoff,
2510                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2511                  npol ? npol->flags : -1,
2512                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2513
2514         if (npol) {
2515                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2516                 if (!new)
2517                         return -ENOMEM;
2518         }
2519         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2520         if (err && new)
2521                 sp_free(new);
2522         return err;
2523 }
2524
2525 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2526 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2527 {
2528         struct sp_node *n;
2529         struct rb_node *next;
2530
2531         if (!p->root.rb_node)
2532                 return;
2533         spin_lock(&p->lock);
2534         next = rb_first(&p->root);
2535         while (next) {
2536                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2537                 next = rb_next(&n->nd);
2538                 sp_delete(p, n);
2539         }
2540         spin_unlock(&p->lock);
2541 }
2542
2543 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2544 static int __initdata numabalancing_override;
2545
2546 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2547 {
2548         bool numabalancing_default = false;
2549
2550         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2551                 numabalancing_default = true;
2552
2553         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2554         if (numabalancing_override)
2555                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2556
2557         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2558                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2559                         "Configure with numa_balancing= or the "
2560                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2561                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2562                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2563         }
2564 }
2565
2566 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2567 {
2568         int ret = 0;
2569         if (!str)
2570                 goto out;
2571
2572         if (!strcmp(str, "enable")) {
2573                 numabalancing_override = 1;
2574                 ret = 1;
2575         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2576                 numabalancing_override = -1;
2577                 ret = 1;
2578         }
2579 out:
2580         if (!ret)
2581                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2582
2583         return ret;
2584 }
2585 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2586 #else
2587 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2588 {
2589 }
2590 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2591
2592 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2593 void __init numa_policy_init(void)
2594 {
2595         nodemask_t interleave_nodes;
2596         unsigned long largest = 0;
2597         int nid, prefer = 0;
2598
2599         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2600                                          sizeof(struct mempolicy),
2601                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2602
2603         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2604                                      sizeof(struct sp_node),
2605                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2606
2607         for_each_node(nid) {
2608                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2609                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2610                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2611                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2612                         .v = { .preferred_node = nid, },
2613                 };
2614         }
2615
2616         /*
2617          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2618          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2619          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2620          */
2621         nodes_clear(interleave_nodes);
2622         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2623                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2624
2625                 /* Preserve the largest node */
2626                 if (largest < total_pages) {
2627                         largest = total_pages;
2628                         prefer = nid;
2629                 }
2630
2631                 /* Interleave this node? */
2632                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2633                         node_set(nid, interleave_nodes);
2634         }
2635
2636         /* All too small, use the largest */
2637         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2638                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2639
2640         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2641                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2642
2643         check_numabalancing_enable();
2644 }
2645
2646 /* Reset policy of current process to default */
2647 void numa_default_policy(void)
2648 {
2649         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Parse and format mempolicy from/to strings
2654  */
2655
2656 /*
2657  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2658  */
2659 static const char * const policy_modes[] =
2660 {
2661         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2662         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2663         [MPOL_BIND]       = "bind",
2664         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2665         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2666 };
2667
2668
2669 #ifdef CONFIG_TMPFS
2670 /**
2671  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2672  * @str:  string containing mempolicy to parse
2673  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2674  *
2675  * Format of input:
2676  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2677  *
2678  * On success, returns 0, else 1
2679  */
2680 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2681 {
2682         struct mempolicy *new = NULL;
2683         unsigned short mode;
2684         unsigned short mode_flags;
2685         nodemask_t nodes;
2686         char *nodelist = strchr(str, ':');
2687         char *flags = strchr(str, '=');
2688         int err = 1;
2689
2690         if (nodelist) {
2691                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2692                 *nodelist++ = '\0';
2693                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2694                         goto out;
2695                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2696                         goto out;
2697         } else
2698                 nodes_clear(nodes);
2699
2700         if (flags)
2701                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2702
2703         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2704                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2705                         break;
2706                 }
2707         }
2708         if (mode >= MPOL_MAX)
2709                 goto out;
2710
2711         switch (mode) {
2712         case MPOL_PREFERRED:
2713                 /*
2714                  * Insist on a nodelist of one node only
2715                  */
2716                 if (nodelist) {
2717                         char *rest = nodelist;
2718                         while (isdigit(*rest))
2719                                 rest++;
2720                         if (*rest)
2721                                 goto out;
2722                 }
2723                 break;
2724         case MPOL_INTERLEAVE:
2725                 /*
2726                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2727                  */
2728                 if (!nodelist)
2729                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2730                 break;
2731         case MPOL_LOCAL:
2732                 /*
2733                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2734                  */
2735                 if (nodelist)
2736                         goto out;
2737                 mode = MPOL_PREFERRED;
2738                 break;
2739         case MPOL_DEFAULT:
2740                 /*
2741                  * Insist on a empty nodelist
2742                  */
2743                 if (!nodelist)
2744                         err = 0;
2745                 goto out;
2746         case MPOL_BIND:
2747                 /*
2748                  * Insist on a nodelist
2749                  */
2750                 if (!nodelist)
2751                         goto out;
2752         }
2753
2754         mode_flags = 0;
2755         if (flags) {
2756                 /*
2757                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2758                  * mode flags.
2759                  */
2760                 if (!strcmp(flags, "static"))
2761                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2762                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2763                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2764                 else
2765                         goto out;
2766         }
2767
2768         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2769         if (IS_ERR(new))
2770                 goto out;
2771
2772         /*
2773          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2774          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2775          */
2776         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2777                 new->v.nodes = nodes;
2778         else if (nodelist)
2779                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2780         else
2781                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2782
2783         /*
2784          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2785          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2786          */
2787         new->w.user_nodemask = nodes;
2788
2789         err = 0;
2790
2791 out:
2792         /* Restore string for error message */
2793         if (nodelist)
2794                 *--nodelist = ':';
2795         if (flags)
2796                 *--flags = '=';
2797         if (!err)
2798                 *mpol = new;
2799         return err;
2800 }
2801 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2802
2803 /**
2804  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2805  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2806  * @maxlen:  length of @buffer
2807  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2808  *
2809  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2810  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2811  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2812  */
2813 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2814 {
2815         char *p = buffer;
2816         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2817         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2818         unsigned short flags = 0;
2819
2820         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2821                 mode = pol->mode;
2822                 flags = pol->flags;
2823         }
2824
2825         switch (mode) {
2826         case MPOL_DEFAULT:
2827                 break;
2828         case MPOL_PREFERRED:
2829                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2830                         mode = MPOL_LOCAL;
2831                 else
2832                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2833                 break;
2834         case MPOL_BIND:
2835         case MPOL_INTERLEAVE:
2836                 nodes = pol->v.nodes;
2837                 break;
2838         default:
2839                 WARN_ON_ONCE(1);
2840                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2841                 return;
2842         }
2843
2844         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2845
2846         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2847                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2848
2849                 /*
2850                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2851                  */
2852                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2853                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2854                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2855                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2856         }
2857
2858         if (!nodes_empty(nodes)) {
2859                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, ":");
2860                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2861         }
2862 }