OSDN Git Service

mm/vmstat.c: fix outdated vmstat_text
[android-x86/kernel.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
101 #include "internal.h"
102
103 /* Internal flags */
104 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
105 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
106
107 static struct kmem_cache *policy_cache;
108 static struct kmem_cache *sn_cache;
109
110 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
111    policied. */
112 enum zone_type policy_zone = 0;
113
114 /*
115  * run-time system-wide default policy => local allocation
116  */
117 static struct mempolicy default_policy = {
118         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
119         .mode = MPOL_PREFERRED,
120         .flags = MPOL_F_LOCAL,
121 };
122
123 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
124
125 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
126 {
127         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
128         int node;
129
130         if (pol)
131                 return pol;
132
133         node = numa_node_id();
134         if (node != NUMA_NO_NODE) {
135                 pol = &preferred_node_policy[node];
136                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
137                 if (pol->mode)
138                         return pol;
139         }
140
141         return &default_policy;
142 }
143
144 static const struct mempolicy_operations {
145         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
146         /*
147          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
148          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
149          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
150          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
151          * page.
152          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
153          * rebind directly.
154          *
155          * step:
156          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
157          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
158          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
159          */
160         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
161                         enum mpol_rebind_step step);
162 } mpol_ops[MPOL_MAX];
163
164 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
165 {
166         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
167 }
168
169 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
170                                    const nodemask_t *rel)
171 {
172         nodemask_t tmp;
173         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
174         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
175 }
176
177 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
178 {
179         if (nodes_empty(*nodes))
180                 return -EINVAL;
181         pol->v.nodes = *nodes;
182         return 0;
183 }
184
185 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
186 {
187         if (!nodes)
188                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
189         else if (nodes_empty(*nodes))
190                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
191         else
192                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
193         return 0;
194 }
195
196 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
197 {
198         if (nodes_empty(*nodes))
199                 return -EINVAL;
200         pol->v.nodes = *nodes;
201         return 0;
202 }
203
204 /*
205  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
206  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
207  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
208  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
209  *
210  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
211  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
212  */
213 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
214                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
215 {
216         int ret;
217
218         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
219         if (pol == NULL)
220                 return 0;
221         /* Check N_MEMORY */
222         nodes_and(nsc->mask1,
223                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
224
225         VM_BUG_ON(!nodes);
226         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
227                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
228         else {
229                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
230                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
231                 else
232                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
233
234                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
235                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
236                 else
237                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
238                                                 cpuset_current_mems_allowed;
239         }
240
241         if (nodes)
242                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
243         else
244                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
245         return ret;
246 }
247
248 /*
249  * This function just creates a new policy, does some check and simple
250  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
251  */
252 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
253                                   nodemask_t *nodes)
254 {
255         struct mempolicy *policy;
256
257         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
258                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
259
260         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
261                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
262                         return ERR_PTR(-EINVAL);
263                 return NULL;
264         }
265         VM_BUG_ON(!nodes);
266
267         /*
268          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
269          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
270          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
271          */
272         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
273                 if (nodes_empty(*nodes)) {
274                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
275                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
276                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
277                 }
278         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
279                 if (!nodes_empty(*nodes))
280                         return ERR_PTR(-EINVAL);
281                 mode = MPOL_PREFERRED;
282         } else if (nodes_empty(*nodes))
283                 return ERR_PTR(-EINVAL);
284         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
285         if (!policy)
286                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
287         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
288         policy->mode = mode;
289         policy->flags = flags;
290
291         return policy;
292 }
293
294 /* Slow path of a mpol destructor. */
295 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
296 {
297         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
298                 return;
299         kmem_cache_free(policy_cache, p);
300 }
301
302 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
303                                 enum mpol_rebind_step step)
304 {
305 }
306
307 /*
308  * step:
309  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
310  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
311  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
312  */
313 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
314                                  enum mpol_rebind_step step)
315 {
316         nodemask_t tmp;
317
318         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
319                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
320         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
321                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
322         else {
323                 /*
324                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
325                  * result
326                  */
327                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
328                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
329                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
330                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
331                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
332                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
333                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
334                 } else
335                         BUG();
336         }
337
338         if (nodes_empty(tmp))
339                 tmp = *nodes;
340
341         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
342                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
343         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
344                 pol->v.nodes = tmp;
345         else
346                 BUG();
347
348         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
349                 current->il_next = next_node_in(current->il_next, tmp);
350                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
351                         current->il_next = numa_node_id();
352         }
353 }
354
355 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
356                                   const nodemask_t *nodes,
357                                   enum mpol_rebind_step step)
358 {
359         nodemask_t tmp;
360
361         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
362                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
363
364                 if (node_isset(node, *nodes)) {
365                         pol->v.preferred_node = node;
366                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
367                 } else
368                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
369         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
370                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
371                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
372         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
373                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
374                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
375                                                    *nodes);
376                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
377         }
378 }
379
380 /*
381  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
382  *
383  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
384  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
385  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
386  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
387  * page.
388  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
389  * rebind directly.
390  *
391  * step:
392  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
393  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
394  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
395  */
396 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
397                                 enum mpol_rebind_step step)
398 {
399         if (!pol)
400                 return;
401         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
402             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
403                 return;
404
405         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
406                 return;
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
409                 BUG();
410
411         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
412                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
413         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
414                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
415         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
416                 BUG();
417
418         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
419 }
420
421 /*
422  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
423  * pointer, and updates task mempolicy.
424  *
425  * Called with task's alloc_lock held.
426  */
427
428 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
429                         enum mpol_rebind_step step)
430 {
431         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
432 }
433
434 /*
435  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
436  *
437  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
438  */
439
440 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
441 {
442         struct vm_area_struct *vma;
443
444         down_write(&mm->mmap_sem);
445         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
446                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
447         up_write(&mm->mmap_sem);
448 }
449
450 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
451         [MPOL_DEFAULT] = {
452                 .rebind = mpol_rebind_default,
453         },
454         [MPOL_INTERLEAVE] = {
455                 .create = mpol_new_interleave,
456                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
457         },
458         [MPOL_PREFERRED] = {
459                 .create = mpol_new_preferred,
460                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
461         },
462         [MPOL_BIND] = {
463                 .create = mpol_new_bind,
464                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
465         },
466 };
467
468 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
469                                 unsigned long flags);
470
471 struct queue_pages {
472         struct list_head *pagelist;
473         unsigned long flags;
474         nodemask_t *nmask;
475         struct vm_area_struct *prev;
476 };
477
478 /*
479  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
480  * and move them to the pagelist if they do.
481  */
482 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
483                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
484 {
485         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
486         struct page *page;
487         struct queue_pages *qp = walk->private;
488         unsigned long flags = qp->flags;
489         int nid, ret;
490         pte_t *pte;
491         spinlock_t *ptl;
492
493         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
494                 ptl = pmd_lock(walk->mm, pmd);
495                 if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
496                         page = pmd_page(*pmd);
497                         if (is_huge_zero_page(page)) {
498                                 spin_unlock(ptl);
499                                 split_huge_pmd(vma, pmd, addr);
500                         } else {
501                                 get_page(page);
502                                 spin_unlock(ptl);
503                                 lock_page(page);
504                                 ret = split_huge_page(page);
505                                 unlock_page(page);
506                                 put_page(page);
507                                 if (ret)
508                                         return 0;
509                         }
510                 } else {
511                         spin_unlock(ptl);
512                 }
513         }
514
515         if (pmd_trans_unstable(pmd))
516                 return 0;
517 retry:
518         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
519         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
520                 if (!pte_present(*pte))
521                         continue;
522                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
523                 if (!page)
524                         continue;
525                 /*
526                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
527                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
528                  */
529                 if (PageReserved(page))
530                         continue;
531                 nid = page_to_nid(page);
532                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
533                         continue;
534                 if (PageTransCompound(page)) {
535                         get_page(page);
536                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
537                         lock_page(page);
538                         ret = split_huge_page(page);
539                         unlock_page(page);
540                         put_page(page);
541                         /* Failed to split -- skip. */
542                         if (ret) {
543                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
544                                                 addr, &ptl);
545                                 continue;
546                         }
547                         goto retry;
548                 }
549
550                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
551         }
552         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
553         cond_resched();
554         return 0;
555 }
556
557 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
558                                unsigned long addr, unsigned long end,
559                                struct mm_walk *walk)
560 {
561 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
562         struct queue_pages *qp = walk->private;
563         unsigned long flags = qp->flags;
564         int nid;
565         struct page *page;
566         spinlock_t *ptl;
567         pte_t entry;
568
569         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
570         entry = huge_ptep_get(pte);
571         if (!pte_present(entry))
572                 goto unlock;
573         page = pte_page(entry);
574         nid = page_to_nid(page);
575         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
576                 goto unlock;
577         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
578         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
579             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
580                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
581 unlock:
582         spin_unlock(ptl);
583 #else
584         BUG();
585 #endif
586         return 0;
587 }
588
589 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
590 /*
591  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
592  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
593  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
594  *
595  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
596  * an architecture makes a different choice, it will need further
597  * changes to the core.
598  */
599 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
600                         unsigned long addr, unsigned long end)
601 {
602         int nr_updated;
603
604         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
605         if (nr_updated)
606                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
607
608         return nr_updated;
609 }
610 #else
611 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
612                         unsigned long addr, unsigned long end)
613 {
614         return 0;
615 }
616 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
617
618 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
619                                 struct mm_walk *walk)
620 {
621         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
622         struct queue_pages *qp = walk->private;
623         unsigned long endvma = vma->vm_end;
624         unsigned long flags = qp->flags;
625
626         if (!vma_migratable(vma))
627                 return 1;
628
629         if (endvma > end)
630                 endvma = end;
631         if (vma->vm_start > start)
632                 start = vma->vm_start;
633
634         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
635                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
636                         return -EFAULT;
637                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
638                         return -EFAULT;
639         }
640
641         qp->prev = vma;
642
643         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
644                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
645                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
646                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
647                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
648                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
649                 return 1;
650         }
651
652         /* queue pages from current vma */
653         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
654                 return 0;
655         return 1;
656 }
657
658 /*
659  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
660  *
661  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
662  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
663  * passed via @private.)
664  */
665 static int
666 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
667                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
668                 struct list_head *pagelist)
669 {
670         struct queue_pages qp = {
671                 .pagelist = pagelist,
672                 .flags = flags,
673                 .nmask = nodes,
674                 .prev = NULL,
675         };
676         struct mm_walk queue_pages_walk = {
677                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
678                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
679                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
680                 .mm = mm,
681                 .private = &qp,
682         };
683
684         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
685 }
686
687 /*
688  * Apply policy to a single VMA
689  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
690  */
691 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
692                                                 struct mempolicy *pol)
693 {
694         int err;
695         struct mempolicy *old;
696         struct mempolicy *new;
697
698         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
699                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
700                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
701                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
702
703         new = mpol_dup(pol);
704         if (IS_ERR(new))
705                 return PTR_ERR(new);
706
707         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
708                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
709                 if (err)
710                         goto err_out;
711         }
712
713         old = vma->vm_policy;
714         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
715         mpol_put(old);
716
717         return 0;
718  err_out:
719         mpol_put(new);
720         return err;
721 }
722
723 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
724 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
725                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
726 {
727         struct vm_area_struct *next;
728         struct vm_area_struct *prev;
729         struct vm_area_struct *vma;
730         int err = 0;
731         pgoff_t pgoff;
732         unsigned long vmstart;
733         unsigned long vmend;
734
735         vma = find_vma(mm, start);
736         if (!vma || vma->vm_start > start)
737                 return -EFAULT;
738
739         prev = vma->vm_prev;
740         if (start > vma->vm_start)
741                 prev = vma;
742
743         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
744                 next = vma->vm_next;
745                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
746                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
747
748                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
749                         continue;
750
751                 pgoff = vma->vm_pgoff +
752                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
753                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
754                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
755                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
756                 if (prev) {
757                         vma = prev;
758                         next = vma->vm_next;
759                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
760                                 continue;
761                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
762                         goto replace;
763                 }
764                 if (vma->vm_start != vmstart) {
765                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
766                         if (err)
767                                 goto out;
768                 }
769                 if (vma->vm_end != vmend) {
770                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
771                         if (err)
772                                 goto out;
773                 }
774  replace:
775                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
776                 if (err)
777                         goto out;
778         }
779
780  out:
781         return err;
782 }
783
784 /* Set the process memory policy */
785 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
786                              nodemask_t *nodes)
787 {
788         struct mempolicy *new, *old;
789         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
790         int ret;
791
792         if (!scratch)
793                 return -ENOMEM;
794
795         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
796         if (IS_ERR(new)) {
797                 ret = PTR_ERR(new);
798                 goto out;
799         }
800
801         task_lock(current);
802         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
803         if (ret) {
804                 task_unlock(current);
805                 mpol_put(new);
806                 goto out;
807         }
808         old = current->mempolicy;
809         current->mempolicy = new;
810         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
811             nodes_weight(new->v.nodes))
812                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
813         task_unlock(current);
814         mpol_put(old);
815         ret = 0;
816 out:
817         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
818         return ret;
819 }
820
821 /*
822  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
823  *
824  * Called with task's alloc_lock held
825  */
826 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
827 {
828         nodes_clear(*nodes);
829         if (p == &default_policy)
830                 return;
831
832         switch (p->mode) {
833         case MPOL_BIND:
834                 /* Fall through */
835         case MPOL_INTERLEAVE:
836                 *nodes = p->v.nodes;
837                 break;
838         case MPOL_PREFERRED:
839                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
840                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
841                 /* else return empty node mask for local allocation */
842                 break;
843         default:
844                 BUG();
845         }
846 }
847
848 static int lookup_node(unsigned long addr)
849 {
850         struct page *p;
851         int err;
852
853         err = get_user_pages(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
854         if (err >= 0) {
855                 err = page_to_nid(p);
856                 put_page(p);
857         }
858         return err;
859 }
860
861 /* Retrieve NUMA policy */
862 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
863                              unsigned long addr, unsigned long flags)
864 {
865         int err;
866         struct mm_struct *mm = current->mm;
867         struct vm_area_struct *vma = NULL;
868         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
869
870         if (flags &
871                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
872                 return -EINVAL;
873
874         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
875                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
876                         return -EINVAL;
877                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
878                 task_lock(current);
879                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
880                 task_unlock(current);
881                 return 0;
882         }
883
884         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
885                 /*
886                  * Do NOT fall back to task policy if the
887                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
888                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
889                  */
890                 down_read(&mm->mmap_sem);
891                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
892                 if (!vma) {
893                         up_read(&mm->mmap_sem);
894                         return -EFAULT;
895                 }
896                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
897                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
898                 else
899                         pol = vma->vm_policy;
900         } else if (addr)
901                 return -EINVAL;
902
903         if (!pol)
904                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
905
906         if (flags & MPOL_F_NODE) {
907                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
908                         err = lookup_node(addr);
909                         if (err < 0)
910                                 goto out;
911                         *policy = err;
912                 } else if (pol == current->mempolicy &&
913                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
914                         *policy = current->il_next;
915                 } else {
916                         err = -EINVAL;
917                         goto out;
918                 }
919         } else {
920                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
921                                                 pol->mode;
922                 /*
923                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
924                  * the policy to userspace.
925                  */
926                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
927         }
928
929         err = 0;
930         if (nmask) {
931                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
932                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
933                 } else {
934                         task_lock(current);
935                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
936                         task_unlock(current);
937                 }
938         }
939
940  out:
941         mpol_cond_put(pol);
942         if (vma)
943                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
944         return err;
945 }
946
947 #ifdef CONFIG_MIGRATION
948 /*
949  * page migration
950  */
951 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
952                                 unsigned long flags)
953 {
954         /*
955          * Avoid migrating a page that is shared with others.
956          */
957         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
958                 if (!isolate_lru_page(page)) {
959                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
960                         inc_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
961                                             page_is_file_cache(page));
962                 }
963         }
964 }
965
966 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
967 {
968         if (PageHuge(page))
969                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
970                                         node);
971         else
972                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
973                                                     __GFP_THISNODE, 0);
974 }
975
976 /*
977  * Migrate pages from one node to a target node.
978  * Returns error or the number of pages not migrated.
979  */
980 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
981                            int flags)
982 {
983         nodemask_t nmask;
984         LIST_HEAD(pagelist);
985         int err = 0;
986
987         nodes_clear(nmask);
988         node_set(source, nmask);
989
990         /*
991          * This does not "check" the range but isolates all pages that
992          * need migration.  Between passing in the full user address
993          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
994          */
995         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
996         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
997                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
998
999         if (!list_empty(&pagelist)) {
1000                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1001                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1002                 if (err)
1003                         putback_movable_pages(&pagelist);
1004         }
1005
1006         return err;
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1011  * layout as much as possible.
1012  *
1013  * Returns the number of page that could not be moved.
1014  */
1015 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1016                      const nodemask_t *to, int flags)
1017 {
1018         int busy = 0;
1019         int err;
1020         nodemask_t tmp;
1021
1022         err = migrate_prep();
1023         if (err)
1024                 return err;
1025
1026         down_read(&mm->mmap_sem);
1027
1028         /*
1029          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1030          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1031          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1032          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1033          *
1034          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1035          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1036          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1037          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1038          *
1039          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1040          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1041          * (nothing left to migrate).
1042          *
1043          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1044          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1045          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1046          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1047          * before migrating outgoing memory source that same node.
1048          *
1049          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1050          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1051          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1052          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1053          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1054          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1055          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1056          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1057          */
1058
1059         tmp = *from;
1060         while (!nodes_empty(tmp)) {
1061                 int s,d;
1062                 int source = NUMA_NO_NODE;
1063                 int dest = 0;
1064
1065                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1066
1067                         /*
1068                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1069                          * node relationship of the pages established between
1070                          * threads and memory areas.
1071                          *
1072                          * However if the number of source nodes is not equal to
1073                          * the number of destination nodes we can not preserve
1074                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1075                          * copying memory from a node that is in the destination
1076                          * mask.
1077                          *
1078                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1079                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1080                          */
1081
1082                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1083                                                 (node_isset(s, *to)))
1084                                 continue;
1085
1086                         d = node_remap(s, *from, *to);
1087                         if (s == d)
1088                                 continue;
1089
1090                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1091                         dest = d;
1092
1093                         /* dest not in remaining from nodes? */
1094                         if (!node_isset(dest, tmp))
1095                                 break;
1096                 }
1097                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1098                         break;
1099
1100                 node_clear(source, tmp);
1101                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1102                 if (err > 0)
1103                         busy += err;
1104                 if (err < 0)
1105                         break;
1106         }
1107         up_read(&mm->mmap_sem);
1108         if (err < 0)
1109                 return err;
1110         return busy;
1111
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1116  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1117  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1118  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1119  * is in virtual address order.
1120  */
1121 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1122 {
1123         struct vm_area_struct *vma;
1124         unsigned long uninitialized_var(address);
1125
1126         vma = find_vma(current->mm, start);
1127         while (vma) {
1128                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1129                 if (address != -EFAULT)
1130                         break;
1131                 vma = vma->vm_next;
1132         }
1133
1134         if (PageHuge(page)) {
1135                 BUG_ON(!vma);
1136                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1137         }
1138         /*
1139          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1140          */
1141         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1142 }
1143 #else
1144
1145 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1146                                 unsigned long flags)
1147 {
1148 }
1149
1150 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1151                      const nodemask_t *to, int flags)
1152 {
1153         return -ENOSYS;
1154 }
1155
1156 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1157 {
1158         return NULL;
1159 }
1160 #endif
1161
1162 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1163                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1164                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1165 {
1166         struct mm_struct *mm = current->mm;
1167         struct mempolicy *new;
1168         unsigned long end;
1169         int err;
1170         LIST_HEAD(pagelist);
1171
1172         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1173                 return -EINVAL;
1174         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1175                 return -EPERM;
1176
1177         if (start & ~PAGE_MASK)
1178                 return -EINVAL;
1179
1180         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1181                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1182
1183         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1184         end = start + len;
1185
1186         if (end < start)
1187                 return -EINVAL;
1188         if (end == start)
1189                 return 0;
1190
1191         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1192         if (IS_ERR(new))
1193                 return PTR_ERR(new);
1194
1195         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1196                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1197
1198         /*
1199          * If we are using the default policy then operation
1200          * on discontinuous address spaces is okay after all
1201          */
1202         if (!new)
1203                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1204
1205         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1206                  start, start + len, mode, mode_flags,
1207                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1208
1209         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1210
1211                 err = migrate_prep();
1212                 if (err)
1213                         goto mpol_out;
1214         }
1215         {
1216                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1217                 if (scratch) {
1218                         down_write(&mm->mmap_sem);
1219                         task_lock(current);
1220                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1221                         task_unlock(current);
1222                         if (err)
1223                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1224                 } else
1225                         err = -ENOMEM;
1226                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1227         }
1228         if (err)
1229                 goto mpol_out;
1230
1231         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1232                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1233         if (!err)
1234                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1235
1236         if (!err) {
1237                 int nr_failed = 0;
1238
1239                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1240                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1241                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1242                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1243                         if (nr_failed)
1244                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1245                 }
1246
1247                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1248                         err = -EIO;
1249         } else
1250                 putback_movable_pages(&pagelist);
1251
1252         up_write(&mm->mmap_sem);
1253  mpol_out:
1254         mpol_put(new);
1255         return err;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1260  */
1261
1262 /* Copy a node mask from user space. */
1263 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1264                      unsigned long maxnode)
1265 {
1266         unsigned long k;
1267         unsigned long t;
1268         unsigned long nlongs;
1269         unsigned long endmask;
1270
1271         --maxnode;
1272         nodes_clear(*nodes);
1273         if (maxnode == 0 || !nmask)
1274                 return 0;
1275         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1276                 return -EINVAL;
1277
1278         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1279         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1280                 endmask = ~0UL;
1281         else
1282                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1283
1284         /*
1285          * When the user specified more nodes than supported just check
1286          * if the non supported part is all zero.
1287          *
1288          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1289          * the bits in that area first. And then go through to
1290          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1291          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1292          */
1293         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1294                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1295                         return -EINVAL;
1296                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1297                         if (get_user(t, nmask + k))
1298                                 return -EFAULT;
1299                         if (k == nlongs - 1) {
1300                                 if (t & endmask)
1301                                         return -EINVAL;
1302                         } else if (t)
1303                                 return -EINVAL;
1304                 }
1305                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1306                 endmask = ~0UL;
1307         }
1308
1309         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1310                 unsigned long valid_mask = endmask;
1311
1312                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1313                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1314                         return -EFAULT;
1315                 if (t & valid_mask)
1316                         return -EINVAL;
1317         }
1318
1319         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1320                 return -EFAULT;
1321         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 /* Copy a kernel node mask to user space */
1326 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1327                               nodemask_t *nodes)
1328 {
1329         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1330         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1331
1332         if (copy > nbytes) {
1333                 if (copy > PAGE_SIZE)
1334                         return -EINVAL;
1335                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1336                         return -EFAULT;
1337                 copy = nbytes;
1338         }
1339         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1340 }
1341
1342 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1343                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1344                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1345 {
1346         nodemask_t nodes;
1347         int err;
1348         unsigned short mode_flags;
1349
1350         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1351         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1352         if (mode >= MPOL_MAX)
1353                 return -EINVAL;
1354         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1355             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1356                 return -EINVAL;
1357         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1358         if (err)
1359                 return err;
1360         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1361 }
1362
1363 /* Set the process memory policy */
1364 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1365                 unsigned long, maxnode)
1366 {
1367         int err;
1368         nodemask_t nodes;
1369         unsigned short flags;
1370
1371         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1372         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1373         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1374                 return -EINVAL;
1375         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1376                 return -EINVAL;
1377         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1378         if (err)
1379                 return err;
1380         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1381 }
1382
1383 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1384                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1385                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1386 {
1387         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1388         struct mm_struct *mm = NULL;
1389         struct task_struct *task;
1390         nodemask_t task_nodes;
1391         int err;
1392         nodemask_t *old;
1393         nodemask_t *new;
1394         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1395
1396         if (!scratch)
1397                 return -ENOMEM;
1398
1399         old = &scratch->mask1;
1400         new = &scratch->mask2;
1401
1402         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1403         if (err)
1404                 goto out;
1405
1406         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1407         if (err)
1408                 goto out;
1409
1410         /* Find the mm_struct */
1411         rcu_read_lock();
1412         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1413         if (!task) {
1414                 rcu_read_unlock();
1415                 err = -ESRCH;
1416                 goto out;
1417         }
1418         get_task_struct(task);
1419
1420         err = -EINVAL;
1421
1422         /*
1423          * Check if this process has the right to modify the specified
1424          * process. The right exists if the process has administrative
1425          * capabilities, superuser privileges or the same
1426          * userid as the target process.
1427          */
1428         tcred = __task_cred(task);
1429         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1430             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1431             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1432                 rcu_read_unlock();
1433                 err = -EPERM;
1434                 goto out_put;
1435         }
1436         rcu_read_unlock();
1437
1438         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1439         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1440         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1441                 err = -EPERM;
1442                 goto out_put;
1443         }
1444
1445         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1446         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1447         if (nodes_empty(*new))
1448                 goto out_put;
1449
1450         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1451         if (nodes_empty(*new))
1452                 goto out_put;
1453
1454         err = security_task_movememory(task);
1455         if (err)
1456                 goto out_put;
1457
1458         mm = get_task_mm(task);
1459         put_task_struct(task);
1460
1461         if (!mm) {
1462                 err = -EINVAL;
1463                 goto out;
1464         }
1465
1466         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1467                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1468
1469         mmput(mm);
1470 out:
1471         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1472
1473         return err;
1474
1475 out_put:
1476         put_task_struct(task);
1477         goto out;
1478
1479 }
1480
1481
1482 /* Retrieve NUMA policy */
1483 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1484                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1485                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1486 {
1487         int err;
1488         int uninitialized_var(pval);
1489         nodemask_t nodes;
1490
1491         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1492                 return -EINVAL;
1493
1494         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1495
1496         if (err)
1497                 return err;
1498
1499         if (policy && put_user(pval, policy))
1500                 return -EFAULT;
1501
1502         if (nmask)
1503                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1504
1505         return err;
1506 }
1507
1508 #ifdef CONFIG_COMPAT
1509
1510 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1511                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1512                        compat_ulong_t, maxnode,
1513                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1514 {
1515         long err;
1516         unsigned long __user *nm = NULL;
1517         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1518         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1519
1520         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1521         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1522
1523         if (nmask)
1524                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1525
1526         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1527
1528         if (!err && nmask) {
1529                 unsigned long copy_size;
1530                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1531                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1532                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1533                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1534                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1535         }
1536
1537         return err;
1538 }
1539
1540 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1541                        compat_ulong_t, maxnode)
1542 {
1543         unsigned long __user *nm = NULL;
1544         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1545         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1546
1547         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1548         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1549
1550         if (nmask) {
1551                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1552                         return -EFAULT;
1553                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1554                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1555                         return -EFAULT;
1556         }
1557
1558         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1559 }
1560
1561 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1562                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1563                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1564 {
1565         unsigned long __user *nm = NULL;
1566         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1567         nodemask_t bm;
1568
1569         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1570         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1571
1572         if (nmask) {
1573                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1574                         return -EFAULT;
1575                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1576                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1577                         return -EFAULT;
1578         }
1579
1580         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1581 }
1582
1583 #endif
1584
1585 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1586                                                 unsigned long addr)
1587 {
1588         struct mempolicy *pol = NULL;
1589
1590         if (vma) {
1591                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1592                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1593                 } else if (vma->vm_policy) {
1594                         pol = vma->vm_policy;
1595
1596                         /*
1597                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1598                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1599                          * count on these policies which will be dropped by
1600                          * mpol_cond_put() later
1601                          */
1602                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1603                                 mpol_get(pol);
1604                 }
1605         }
1606
1607         return pol;
1608 }
1609
1610 /*
1611  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1612  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1613  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1614  *
1615  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1616  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1617  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1618  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1619  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1620  * extra reference for shared policies.
1621  */
1622 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1623                                                 unsigned long addr)
1624 {
1625         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1626
1627         if (!pol)
1628                 pol = get_task_policy(current);
1629
1630         return pol;
1631 }
1632
1633 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1634 {
1635         struct mempolicy *pol;
1636
1637         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1638                 bool ret = false;
1639
1640                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1641                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1642                         ret = true;
1643                 mpol_cond_put(pol);
1644
1645                 return ret;
1646         }
1647
1648         pol = vma->vm_policy;
1649         if (!pol)
1650                 pol = get_task_policy(current);
1651
1652         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1653 }
1654
1655 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1656 {
1657         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1658
1659         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1660
1661         /*
1662          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1663          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1664          *
1665          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1666          * so if the following test faile, it implies
1667          * policy->v.nodes has movable memory only.
1668          */
1669         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1670                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1671
1672         return zone >= dynamic_policy_zone;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1677  * page allocation
1678  */
1679 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1680 {
1681         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1682         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1683                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1684                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1685                 return &policy->v.nodes;
1686
1687         return NULL;
1688 }
1689
1690 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1691 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1692         int nd)
1693 {
1694         switch (policy->mode) {
1695         case MPOL_PREFERRED:
1696                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1697                         nd = policy->v.preferred_node;
1698                 break;
1699         case MPOL_BIND:
1700                 /*
1701                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1702                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1703                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1704                  * the first node in the mask instead.
1705                  */
1706                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1707                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1708                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1709                 break;
1710         default:
1711                 BUG();
1712         }
1713         return node_zonelist(nd, gfp);
1714 }
1715
1716 /* Do dynamic interleaving for a process */
1717 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1718 {
1719         unsigned nid, next;
1720         struct task_struct *me = current;
1721
1722         nid = me->il_next;
1723         next = next_node_in(nid, policy->v.nodes);
1724         if (next < MAX_NUMNODES)
1725                 me->il_next = next;
1726         return nid;
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1731  * next slab entry.
1732  */
1733 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1734 {
1735         struct mempolicy *policy;
1736         int node = numa_mem_id();
1737
1738         if (in_interrupt())
1739                 return node;
1740
1741         policy = current->mempolicy;
1742         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1743                 return node;
1744
1745         switch (policy->mode) {
1746         case MPOL_PREFERRED:
1747                 /*
1748                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1749                  */
1750                 return policy->v.preferred_node;
1751
1752         case MPOL_INTERLEAVE:
1753                 return interleave_nodes(policy);
1754
1755         case MPOL_BIND: {
1756                 struct zoneref *z;
1757
1758                 /*
1759                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1760                  * first node.
1761                  */
1762                 struct zonelist *zonelist;
1763                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1764                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1765                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1766                                                         &policy->v.nodes);
1767                 return z->zone ? z->zone->node : node;
1768         }
1769
1770         default:
1771                 BUG();
1772         }
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1777  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1778  * number of present nodes.
1779  */
1780 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1781                                struct vm_area_struct *vma, unsigned long n)
1782 {
1783         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1784         unsigned target;
1785         int i;
1786         int nid;
1787
1788         if (!nnodes)
1789                 return numa_node_id();
1790         target = (unsigned int)n % nnodes;
1791         nid = first_node(pol->v.nodes);
1792         for (i = 0; i < target; i++)
1793                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1794         return nid;
1795 }
1796
1797 /* Determine a node number for interleave */
1798 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1799                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1800 {
1801         if (vma) {
1802                 unsigned long off;
1803
1804                 /*
1805                  * for small pages, there is no difference between
1806                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1807                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1808                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1809                  * a useful offset.
1810                  */
1811                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1812                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1813                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1814                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1815         } else
1816                 return interleave_nodes(pol);
1817 }
1818
1819 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1820 /*
1821  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1822  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1823  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1824  * @gfp_flags: for requested zone
1825  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1826  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1827  *
1828  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1829  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1830  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1831  * @nodemask for filtering the zonelist.
1832  *
1833  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1834  */
1835 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1836                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1837                                 nodemask_t **nodemask)
1838 {
1839         struct zonelist *zl;
1840
1841         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1842         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1843
1844         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1845                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1846                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1847         } else {
1848                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1849                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1850                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1851         }
1852         return zl;
1853 }
1854
1855 /*
1856  * init_nodemask_of_mempolicy
1857  *
1858  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1859  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1860  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1861  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1862  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1863  * of non-default mempolicy.
1864  *
1865  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1866  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1867  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1868  *
1869  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1870  */
1871 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1872 {
1873         struct mempolicy *mempolicy;
1874         int nid;
1875
1876         if (!(mask && current->mempolicy))
1877                 return false;
1878
1879         task_lock(current);
1880         mempolicy = current->mempolicy;
1881         switch (mempolicy->mode) {
1882         case MPOL_PREFERRED:
1883                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1884                         nid = numa_node_id();
1885                 else
1886                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1887                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1888                 break;
1889
1890         case MPOL_BIND:
1891                 /* Fall through */
1892         case MPOL_INTERLEAVE:
1893                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1894                 break;
1895
1896         default:
1897                 BUG();
1898         }
1899         task_unlock(current);
1900
1901         return true;
1902 }
1903 #endif
1904
1905 /*
1906  * mempolicy_nodemask_intersects
1907  *
1908  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1909  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1910  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1911  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1912  *
1913  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1914  */
1915 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1916                                         const nodemask_t *mask)
1917 {
1918         struct mempolicy *mempolicy;
1919         bool ret = true;
1920
1921         if (!mask)
1922                 return ret;
1923         task_lock(tsk);
1924         mempolicy = tsk->mempolicy;
1925         if (!mempolicy)
1926                 goto out;
1927
1928         switch (mempolicy->mode) {
1929         case MPOL_PREFERRED:
1930                 /*
1931                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1932                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1933                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1934                  * nodes in mask.
1935                  */
1936                 break;
1937         case MPOL_BIND:
1938         case MPOL_INTERLEAVE:
1939                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1940                 break;
1941         default:
1942                 BUG();
1943         }
1944 out:
1945         task_unlock(tsk);
1946         return ret;
1947 }
1948
1949 /* Allocate a page in interleaved policy.
1950    Own path because it needs to do special accounting. */
1951 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1952                                         unsigned nid)
1953 {
1954         struct zonelist *zl;
1955         struct page *page;
1956
1957         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1958         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1959         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1960                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1961         return page;
1962 }
1963
1964 /**
1965  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1966  *
1967  *      @gfp:
1968  *      %GFP_USER    user allocation.
1969  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1970  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1971  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1972  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1973  *
1974  *      @order:Order of the GFP allocation.
1975  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1976  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1977  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1978  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1979  *
1980  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1981  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1982  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1983  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1984  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1985  *      NULL when no page can be allocated.
1986  */
1987 struct page *
1988 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1989                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1990 {
1991         struct mempolicy *pol;
1992         struct page *page;
1993         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1994         struct zonelist *zl;
1995         nodemask_t *nmask;
1996
1997 retry_cpuset:
1998         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1999         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2000
2001         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2002                 unsigned nid;
2003
2004                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2005                 mpol_cond_put(pol);
2006                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2007                 goto out;
2008         }
2009
2010         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2011                 int hpage_node = node;
2012
2013                 /*
2014                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2015                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2016                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2017                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2018                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2019                  *
2020                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2021                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2022                  */
2023                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2024                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2025                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2026
2027                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2028                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2029                         mpol_cond_put(pol);
2030                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2031                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2032                         goto out;
2033                 }
2034         }
2035
2036         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2037         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2038         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2039         mpol_cond_put(pol);
2040 out:
2041         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2042                 goto retry_cpuset;
2043         return page;
2044 }
2045
2046 /**
2047  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2048  *
2049  *      @gfp:
2050  *              %GFP_USER   user allocation,
2051  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2052  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2053  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2054  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2055  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2056  *
2057  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2058  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2059  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2060  *
2061  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2062  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2063  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2064  */
2065 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2066 {
2067         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2068         struct page *page;
2069         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2070
2071         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2072                 pol = get_task_policy(current);
2073
2074 retry_cpuset:
2075         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2076
2077         /*
2078          * No reference counting needed for current->mempolicy
2079          * nor system default_policy
2080          */
2081         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2082                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2083         else
2084                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2085                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2086                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2087
2088         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2089                 goto retry_cpuset;
2090
2091         return page;
2092 }
2093 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2094
2095 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2096 {
2097         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2098
2099         if (IS_ERR(pol))
2100                 return PTR_ERR(pol);
2101         dst->vm_policy = pol;
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2107  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2108  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2109  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2110  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2111  *
2112  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2113  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2114  */
2115
2116 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2117 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2118 {
2119         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2120
2121         if (!new)
2122                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2123
2124         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2125         if (old == current->mempolicy) {
2126                 task_lock(current);
2127                 *new = *old;
2128                 task_unlock(current);
2129         } else
2130                 *new = *old;
2131
2132         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2133                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2134                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2135                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2136                 else
2137                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2138         }
2139         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2140         return new;
2141 }
2142
2143 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2144 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2145 {
2146         if (!a || !b)
2147                 return false;
2148         if (a->mode != b->mode)
2149                 return false;
2150         if (a->flags != b->flags)
2151                 return false;
2152         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2153                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2154                         return false;
2155
2156         switch (a->mode) {
2157         case MPOL_BIND:
2158                 /* Fall through */
2159         case MPOL_INTERLEAVE:
2160                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2161         case MPOL_PREFERRED:
2162                 /* a's ->flags is the same as b's */
2163                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2164                         return true;
2165                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2166         default:
2167                 BUG();
2168                 return false;
2169         }
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Shared memory backing store policy support.
2174  *
2175  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2176  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2177  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2178  * for any accesses to the tree.
2179  */
2180
2181 /*
2182  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2183  * reading or for writing
2184  */
2185 static struct sp_node *
2186 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2187 {
2188         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2189
2190         while (n) {
2191                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2192
2193                 if (start >= p->end)
2194                         n = n->rb_right;
2195                 else if (end <= p->start)
2196                         n = n->rb_left;
2197                 else
2198                         break;
2199         }
2200         if (!n)
2201                 return NULL;
2202         for (;;) {
2203                 struct sp_node *w = NULL;
2204                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2205                 if (!prev)
2206                         break;
2207                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2208                 if (w->end <= start)
2209                         break;
2210                 n = prev;
2211         }
2212         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2217  * writing.
2218  */
2219 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2220 {
2221         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2222         struct rb_node *parent = NULL;
2223         struct sp_node *nd;
2224
2225         while (*p) {
2226                 parent = *p;
2227                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2228                 if (new->start < nd->start)
2229                         p = &(*p)->rb_left;
2230                 else if (new->end > nd->end)
2231                         p = &(*p)->rb_right;
2232                 else
2233                         BUG();
2234         }
2235         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2236         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2237         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2238                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2239 }
2240
2241 /* Find shared policy intersecting idx */
2242 struct mempolicy *
2243 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2244 {
2245         struct mempolicy *pol = NULL;
2246         struct sp_node *sn;
2247
2248         if (!sp->root.rb_node)
2249                 return NULL;
2250         read_lock(&sp->lock);
2251         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2252         if (sn) {
2253                 mpol_get(sn->policy);
2254                 pol = sn->policy;
2255         }
2256         read_unlock(&sp->lock);
2257         return pol;
2258 }
2259
2260 static void sp_free(struct sp_node *n)
2261 {
2262         mpol_put(n->policy);
2263         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2264 }
2265
2266 /**
2267  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2268  *
2269  * @page: page to be checked
2270  * @vma: vm area where page mapped
2271  * @addr: virtual address where page mapped
2272  *
2273  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2274  * node id.
2275  *
2276  * Returns:
2277  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2278  *      node    - node id where the page should be
2279  *
2280  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2281  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2282  */
2283 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2284 {
2285         struct mempolicy *pol;
2286         struct zoneref *z;
2287         int curnid = page_to_nid(page);
2288         unsigned long pgoff;
2289         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2290         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2291         int polnid = -1;
2292         int ret = -1;
2293
2294         BUG_ON(!vma);
2295
2296         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2297         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2298                 goto out;
2299
2300         switch (pol->mode) {
2301         case MPOL_INTERLEAVE:
2302                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2303                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2304
2305                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2306                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2307                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2308                 break;
2309
2310         case MPOL_PREFERRED:
2311                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2312                         polnid = numa_node_id();
2313                 else
2314                         polnid = pol->v.preferred_node;
2315                 break;
2316
2317         case MPOL_BIND:
2318
2319                 /*
2320                  * allows binding to multiple nodes.
2321                  * use current page if in policy nodemask,
2322                  * else select nearest allowed node, if any.
2323                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2324                  */
2325                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2326                         goto out;
2327                 z = first_zones_zonelist(
2328                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2329                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2330                                 &pol->v.nodes);
2331                 polnid = z->zone->node;
2332                 break;
2333
2334         default:
2335                 BUG();
2336         }
2337
2338         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2339         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2340                 polnid = thisnid;
2341
2342                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2343                         goto out;
2344         }
2345
2346         if (curnid != polnid)
2347                 ret = polnid;
2348 out:
2349         mpol_cond_put(pol);
2350
2351         return ret;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2356  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2357  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2358  * policy.
2359  */
2360 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2361 {
2362         struct mempolicy *pol;
2363
2364         task_lock(task);
2365         pol = task->mempolicy;
2366         task->mempolicy = NULL;
2367         task_unlock(task);
2368         mpol_put(pol);
2369 }
2370
2371 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2372 {
2373         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2374         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2375         sp_free(n);
2376 }
2377
2378 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2379                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2380 {
2381         node->start = start;
2382         node->end = end;
2383         node->policy = pol;
2384 }
2385
2386 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2387                                 struct mempolicy *pol)
2388 {
2389         struct sp_node *n;
2390         struct mempolicy *newpol;
2391
2392         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2393         if (!n)
2394                 return NULL;
2395
2396         newpol = mpol_dup(pol);
2397         if (IS_ERR(newpol)) {
2398                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2399                 return NULL;
2400         }
2401         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2402         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2403
2404         return n;
2405 }
2406
2407 /* Replace a policy range. */
2408 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2409                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2410 {
2411         struct sp_node *n;
2412         struct sp_node *n_new = NULL;
2413         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2414         int ret = 0;
2415
2416 restart:
2417         write_lock(&sp->lock);
2418         n = sp_lookup(sp, start, end);
2419         /* Take care of old policies in the same range. */
2420         while (n && n->start < end) {
2421                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2422                 if (n->start >= start) {
2423                         if (n->end <= end)
2424                                 sp_delete(sp, n);
2425                         else
2426                                 n->start = end;
2427                 } else {
2428                         /* Old policy spanning whole new range. */
2429                         if (n->end > end) {
2430                                 if (!n_new)
2431                                         goto alloc_new;
2432
2433                                 *mpol_new = *n->policy;
2434                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2435                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2436                                 n->end = start;
2437                                 sp_insert(sp, n_new);
2438                                 n_new = NULL;
2439                                 mpol_new = NULL;
2440                                 break;
2441                         } else
2442                                 n->end = start;
2443                 }
2444                 if (!next)
2445                         break;
2446                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2447         }
2448         if (new)
2449                 sp_insert(sp, new);
2450         write_unlock(&sp->lock);
2451         ret = 0;
2452
2453 err_out:
2454         if (mpol_new)
2455                 mpol_put(mpol_new);
2456         if (n_new)
2457                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2458
2459         return ret;
2460
2461 alloc_new:
2462         write_unlock(&sp->lock);
2463         ret = -ENOMEM;
2464         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2465         if (!n_new)
2466                 goto err_out;
2467         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2468         if (!mpol_new)
2469                 goto err_out;
2470         goto restart;
2471 }
2472
2473 /**
2474  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2475  * @sp: pointer to inode shared policy
2476  * @mpol:  struct mempolicy to install
2477  *
2478  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2479  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2480  * This must be released on exit.
2481  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2482  */
2483 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2484 {
2485         int ret;
2486
2487         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2488         rwlock_init(&sp->lock);
2489
2490         if (mpol) {
2491                 struct vm_area_struct pvma;
2492                 struct mempolicy *new;
2493                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2494
2495                 if (!scratch)
2496                         goto put_mpol;
2497                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2498                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2499                 if (IS_ERR(new))
2500                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2501
2502                 task_lock(current);
2503                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2504                 task_unlock(current);
2505                 if (ret)
2506                         goto put_new;
2507
2508                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2509                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2510                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2511                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2512
2513 put_new:
2514                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2515 free_scratch:
2516                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2517 put_mpol:
2518                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2519         }
2520 }
2521
2522 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2523                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2524 {
2525         int err;
2526         struct sp_node *new = NULL;
2527         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2528
2529         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2530                  vma->vm_pgoff,
2531                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2532                  npol ? npol->flags : -1,
2533                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2534
2535         if (npol) {
2536                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2537                 if (!new)
2538                         return -ENOMEM;
2539         }
2540         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2541         if (err && new)
2542                 sp_free(new);
2543         return err;
2544 }
2545
2546 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2547 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2548 {
2549         struct sp_node *n;
2550         struct rb_node *next;
2551
2552         if (!p->root.rb_node)
2553                 return;
2554         write_lock(&p->lock);
2555         next = rb_first(&p->root);
2556         while (next) {
2557                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2558                 next = rb_next(&n->nd);
2559                 sp_delete(p, n);
2560         }
2561         write_unlock(&p->lock);
2562 }
2563
2564 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2565 static int __initdata numabalancing_override;
2566
2567 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2568 {
2569         bool numabalancing_default = false;
2570
2571         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2572                 numabalancing_default = true;
2573
2574         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2575         if (numabalancing_override)
2576                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2577
2578         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2579                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2580                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2581                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2582         }
2583 }
2584
2585 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2586 {
2587         int ret = 0;
2588         if (!str)
2589                 goto out;
2590
2591         if (!strcmp(str, "enable")) {
2592                 numabalancing_override = 1;
2593                 ret = 1;
2594         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2595                 numabalancing_override = -1;
2596                 ret = 1;
2597         }
2598 out:
2599         if (!ret)
2600                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2601
2602         return ret;
2603 }
2604 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2605 #else
2606 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2607 {
2608 }
2609 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2610
2611 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2612 void __init numa_policy_init(void)
2613 {
2614         nodemask_t interleave_nodes;
2615         unsigned long largest = 0;
2616         int nid, prefer = 0;
2617
2618         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2619                                          sizeof(struct mempolicy),
2620                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2621
2622         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2623                                      sizeof(struct sp_node),
2624                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2625
2626         for_each_node(nid) {
2627                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2628                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2629                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2630                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2631                         .v = { .preferred_node = nid, },
2632                 };
2633         }
2634
2635         /*
2636          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2637          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2638          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2639          */
2640         nodes_clear(interleave_nodes);
2641         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2642                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2643
2644                 /* Preserve the largest node */
2645                 if (largest < total_pages) {
2646                         largest = total_pages;
2647                         prefer = nid;
2648                 }
2649
2650                 /* Interleave this node? */
2651                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2652                         node_set(nid, interleave_nodes);
2653         }
2654
2655         /* All too small, use the largest */
2656         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2657                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2658
2659         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2660                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2661
2662         check_numabalancing_enable();
2663 }
2664
2665 /* Reset policy of current process to default */
2666 void numa_default_policy(void)
2667 {
2668         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2669 }
2670
2671 /*
2672  * Parse and format mempolicy from/to strings
2673  */
2674
2675 /*
2676  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2677  */
2678 static const char * const policy_modes[] =
2679 {
2680         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2681         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2682         [MPOL_BIND]       = "bind",
2683         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2684         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2685 };
2686
2687
2688 #ifdef CONFIG_TMPFS
2689 /**
2690  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2691  * @str:  string containing mempolicy to parse
2692  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2693  *
2694  * Format of input:
2695  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2696  *
2697  * On success, returns 0, else 1
2698  */
2699 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2700 {
2701         struct mempolicy *new = NULL;
2702         unsigned short mode;
2703         unsigned short mode_flags;
2704         nodemask_t nodes;
2705         char *nodelist = strchr(str, ':');
2706         char *flags = strchr(str, '=');
2707         int err = 1;
2708
2709         if (nodelist) {
2710                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2711                 *nodelist++ = '\0';
2712                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2713                         goto out;
2714                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2715                         goto out;
2716         } else
2717                 nodes_clear(nodes);
2718
2719         if (flags)
2720                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2721
2722         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2723                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2724                         break;
2725                 }
2726         }
2727         if (mode >= MPOL_MAX)
2728                 goto out;
2729
2730         switch (mode) {
2731         case MPOL_PREFERRED:
2732                 /*
2733                  * Insist on a nodelist of one node only
2734                  */
2735                 if (nodelist) {
2736                         char *rest = nodelist;
2737                         while (isdigit(*rest))
2738                                 rest++;
2739                         if (*rest)
2740                                 goto out;
2741                 }
2742                 break;
2743         case MPOL_INTERLEAVE:
2744                 /*
2745                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2746                  */
2747                 if (!nodelist)
2748                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2749                 break;
2750         case MPOL_LOCAL:
2751                 /*
2752                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2753                  */
2754                 if (nodelist)
2755                         goto out;
2756                 mode = MPOL_PREFERRED;
2757                 break;
2758         case MPOL_DEFAULT:
2759                 /*
2760                  * Insist on a empty nodelist
2761                  */
2762                 if (!nodelist)
2763                         err = 0;
2764                 goto out;
2765         case MPOL_BIND:
2766                 /*
2767                  * Insist on a nodelist
2768                  */
2769                 if (!nodelist)
2770                         goto out;
2771         }
2772
2773         mode_flags = 0;
2774         if (flags) {
2775                 /*
2776                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2777                  * mode flags.
2778                  */
2779                 if (!strcmp(flags, "static"))
2780                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2781                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2782                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2783                 else
2784                         goto out;
2785         }
2786
2787         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2788         if (IS_ERR(new))
2789                 goto out;
2790
2791         /*
2792          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2793          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2794          */
2795         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2796                 new->v.nodes = nodes;
2797         else if (nodelist)
2798                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2799         else
2800                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2801
2802         /*
2803          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2804          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2805          */
2806         new->w.user_nodemask = nodes;
2807
2808         err = 0;
2809
2810 out:
2811         /* Restore string for error message */
2812         if (nodelist)
2813                 *--nodelist = ':';
2814         if (flags)
2815                 *--flags = '=';
2816         if (!err)
2817                 *mpol = new;
2818         return err;
2819 }
2820 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2821
2822 /**
2823  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2824  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2825  * @maxlen:  length of @buffer
2826  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2827  *
2828  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2829  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2830  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2831  */
2832 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2833 {
2834         char *p = buffer;
2835         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2836         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2837         unsigned short flags = 0;
2838
2839         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2840                 mode = pol->mode;
2841                 flags = pol->flags;
2842         }
2843
2844         switch (mode) {
2845         case MPOL_DEFAULT:
2846                 break;
2847         case MPOL_PREFERRED:
2848                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2849                         mode = MPOL_LOCAL;
2850                 else
2851                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2852                 break;
2853         case MPOL_BIND:
2854         case MPOL_INTERLEAVE:
2855                 nodes = pol->v.nodes;
2856                 break;
2857         default:
2858                 WARN_ON_ONCE(1);
2859                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2860                 return;
2861         }
2862
2863         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2864
2865         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2866                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2867
2868                 /*
2869                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2870                  */
2871                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2872                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2873                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2874                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2875         }
2876
2877         if (!nodes_empty(nodes))
2878                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2879                                nodemask_pr_args(&nodes));
2880 }