OSDN Git Service

net: Fix skb->csum update in inet_proto_csum_replace16().
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/nodemask.h>
77 #include <linux/cpuset.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/string.h>
80 #include <linux/export.h>
81 #include <linux/nsproxy.h>
82 #include <linux/interrupt.h>
83 #include <linux/init.h>
84 #include <linux/compat.h>
85 #include <linux/swap.h>
86 #include <linux/seq_file.h>
87 #include <linux/proc_fs.h>
88 #include <linux/migrate.h>
89 #include <linux/ksm.h>
90 #include <linux/rmap.h>
91 #include <linux/security.h>
92 #include <linux/syscalls.h>
93 #include <linux/ctype.h>
94 #include <linux/mm_inline.h>
95 #include <linux/mmu_notifier.h>
96 #include <linux/printk.h>
97
98 #include <asm/tlbflush.h>
99 #include <asm/uaccess.h>
100 #include <linux/random.h>
101
102 #include "internal.h"
103
104 /* Internal flags */
105 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
106 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
107
108 static struct kmem_cache *policy_cache;
109 static struct kmem_cache *sn_cache;
110
111 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
112    policied. */
113 enum zone_type policy_zone = 0;
114
115 /*
116  * run-time system-wide default policy => local allocation
117  */
118 static struct mempolicy default_policy = {
119         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
120         .mode = MPOL_PREFERRED,
121         .flags = MPOL_F_LOCAL,
122 };
123
124 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
125
126 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
127 {
128         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
129         int node;
130
131         if (pol)
132                 return pol;
133
134         node = numa_node_id();
135         if (node != NUMA_NO_NODE) {
136                 pol = &preferred_node_policy[node];
137                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
138                 if (pol->mode)
139                         return pol;
140         }
141
142         return &default_policy;
143 }
144
145 static const struct mempolicy_operations {
146         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
147         /*
148          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
149          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
150          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
151          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
152          * page.
153          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
154          * rebind directly.
155          *
156          * step:
157          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
158          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
159          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
160          */
161         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
162                         enum mpol_rebind_step step);
163 } mpol_ops[MPOL_MAX];
164
165 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
166 {
167         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
168 }
169
170 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
171                                    const nodemask_t *rel)
172 {
173         nodemask_t tmp;
174         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
175         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
176 }
177
178 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
179 {
180         if (nodes_empty(*nodes))
181                 return -EINVAL;
182         pol->v.nodes = *nodes;
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (!nodes)
189                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
190         else if (nodes_empty(*nodes))
191                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
192         else
193                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
194         return 0;
195 }
196
197 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
198 {
199         if (nodes_empty(*nodes))
200                 return -EINVAL;
201         pol->v.nodes = *nodes;
202         return 0;
203 }
204
205 /*
206  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
207  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
208  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
209  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
210  *
211  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
212  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
213  */
214 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
215                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
216 {
217         int ret;
218
219         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
220         if (pol == NULL)
221                 return 0;
222         /* Check N_MEMORY */
223         nodes_and(nsc->mask1,
224                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
225
226         VM_BUG_ON(!nodes);
227         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
228                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
229         else {
230                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
231                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
232                 else
233                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
234
235                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
236                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
237                 else
238                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
239                                                 cpuset_current_mems_allowed;
240         }
241
242         if (nodes)
243                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
244         else
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
246         return ret;
247 }
248
249 /*
250  * This function just creates a new policy, does some check and simple
251  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
252  */
253 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
254                                   nodemask_t *nodes)
255 {
256         struct mempolicy *policy;
257
258         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
259                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
260
261         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
262                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
263                         return ERR_PTR(-EINVAL);
264                 return NULL;
265         }
266         VM_BUG_ON(!nodes);
267
268         /*
269          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
270          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
271          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
272          */
273         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
274                 if (nodes_empty(*nodes)) {
275                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
276                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
277                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
278                 }
279         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
280                 if (!nodes_empty(*nodes))
281                         return ERR_PTR(-EINVAL);
282                 mode = MPOL_PREFERRED;
283         } else if (nodes_empty(*nodes))
284                 return ERR_PTR(-EINVAL);
285         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
286         if (!policy)
287                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
288         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
289         policy->mode = mode;
290         policy->flags = flags;
291
292         return policy;
293 }
294
295 /* Slow path of a mpol destructor. */
296 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
297 {
298         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
299                 return;
300         kmem_cache_free(policy_cache, p);
301 }
302
303 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
304                                 enum mpol_rebind_step step)
305 {
306 }
307
308 /*
309  * step:
310  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
311  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
312  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
313  */
314 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
315                                  enum mpol_rebind_step step)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 /*
325                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
326                  * result
327                  */
328                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
329                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
330                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
331                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
332                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
333                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
334                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
335                 } else
336                         BUG();
337         }
338
339         if (nodes_empty(tmp))
340                 tmp = *nodes;
341
342         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
343                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
344         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
345                 pol->v.nodes = tmp;
346         else
347                 BUG();
348
349         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
350                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
351                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
352                         current->il_next = first_node(tmp);
353                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
354                         current->il_next = numa_node_id();
355         }
356 }
357
358 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
359                                   const nodemask_t *nodes,
360                                   enum mpol_rebind_step step)
361 {
362         nodemask_t tmp;
363
364         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
365                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
366
367                 if (node_isset(node, *nodes)) {
368                         pol->v.preferred_node = node;
369                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
370                 } else
371                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
372         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
373                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
374                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
375         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
376                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
377                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
378                                                    *nodes);
379                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
380         }
381 }
382
383 /*
384  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
385  *
386  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
387  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
388  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
389  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
390  * page.
391  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
392  * rebind directly.
393  *
394  * step:
395  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
396  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
397  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
398  */
399 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
400                                 enum mpol_rebind_step step)
401 {
402         if (!pol)
403                 return;
404         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
405             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
406                 return;
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
409                 return;
410
411         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
412                 BUG();
413
414         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
415                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
416         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
417                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
418         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
419                 BUG();
420
421         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
422 }
423
424 /*
425  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
426  * pointer, and updates task mempolicy.
427  *
428  * Called with task's alloc_lock held.
429  */
430
431 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
432                         enum mpol_rebind_step step)
433 {
434         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
435 }
436
437 /*
438  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
439  *
440  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
441  */
442
443 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
444 {
445         struct vm_area_struct *vma;
446
447         down_write(&mm->mmap_sem);
448         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
449                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
450         up_write(&mm->mmap_sem);
451 }
452
453 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
454         [MPOL_DEFAULT] = {
455                 .rebind = mpol_rebind_default,
456         },
457         [MPOL_INTERLEAVE] = {
458                 .create = mpol_new_interleave,
459                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
460         },
461         [MPOL_PREFERRED] = {
462                 .create = mpol_new_preferred,
463                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
464         },
465         [MPOL_BIND] = {
466                 .create = mpol_new_bind,
467                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
468         },
469 };
470
471 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
472                                 unsigned long flags);
473
474 struct queue_pages {
475         struct list_head *pagelist;
476         unsigned long flags;
477         nodemask_t *nmask;
478         struct vm_area_struct *prev;
479 };
480
481 /*
482  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
483  * and move them to the pagelist if they do.
484  */
485 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
486                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
487 {
488         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
489         struct page *page;
490         struct queue_pages *qp = walk->private;
491         unsigned long flags = qp->flags;
492         int nid;
493         pte_t *pte;
494         spinlock_t *ptl;
495
496         split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
497         if (pmd_trans_unstable(pmd))
498                 return 0;
499
500         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
501         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
502                 if (!pte_present(*pte))
503                         continue;
504                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
505                 if (!page)
506                         continue;
507                 /*
508                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
509                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
510                  */
511                 if (PageReserved(page))
512                         continue;
513                 nid = page_to_nid(page);
514                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
515                         continue;
516
517                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
518                         if (!vma_migratable(vma))
519                                 break;
520                         migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
521                 } else
522                         break;
523         }
524         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
525         cond_resched();
526         return addr != end ? -EIO : 0;
527 }
528
529 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
530                                unsigned long addr, unsigned long end,
531                                struct mm_walk *walk)
532 {
533 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
534         struct queue_pages *qp = walk->private;
535         unsigned long flags = qp->flags;
536         int nid;
537         struct page *page;
538         spinlock_t *ptl;
539         pte_t entry;
540
541         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
542         entry = huge_ptep_get(pte);
543         if (!pte_present(entry))
544                 goto unlock;
545         page = pte_page(entry);
546         nid = page_to_nid(page);
547         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
548                 goto unlock;
549         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
550         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
551             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
552                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
553 unlock:
554         spin_unlock(ptl);
555 #else
556         BUG();
557 #endif
558         return 0;
559 }
560
561 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
562 /*
563  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
564  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
565  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
566  *
567  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
568  * an architecture makes a different choice, it will need further
569  * changes to the core.
570  */
571 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
572                         unsigned long addr, unsigned long end)
573 {
574         int nr_updated;
575
576         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
577         if (nr_updated)
578                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
579
580         return nr_updated;
581 }
582 #else
583 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
584                         unsigned long addr, unsigned long end)
585 {
586         return 0;
587 }
588 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
589
590 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
591                                 struct mm_walk *walk)
592 {
593         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
594         struct queue_pages *qp = walk->private;
595         unsigned long endvma = vma->vm_end;
596         unsigned long flags = qp->flags;
597
598         if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
599                 return 1;
600
601         if (endvma > end)
602                 endvma = end;
603         if (vma->vm_start > start)
604                 start = vma->vm_start;
605
606         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
607                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
608                         return -EFAULT;
609                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
610                         return -EFAULT;
611         }
612
613         qp->prev = vma;
614
615         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
616                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
617                 if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
618                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
619                 return 1;
620         }
621
622         if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
623             ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
624              vma_migratable(vma)))
625                 /* queue pages from current vma */
626                 return 0;
627         return 1;
628 }
629
630 /*
631  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
632  *
633  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
634  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
635  * passed via @private.)
636  */
637 static int
638 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
639                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
640                 struct list_head *pagelist)
641 {
642         struct queue_pages qp = {
643                 .pagelist = pagelist,
644                 .flags = flags,
645                 .nmask = nodes,
646                 .prev = NULL,
647         };
648         struct mm_walk queue_pages_walk = {
649                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
650                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
651                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
652                 .mm = mm,
653                 .private = &qp,
654         };
655
656         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
657 }
658
659 /*
660  * Apply policy to a single VMA
661  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
662  */
663 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
664                                                 struct mempolicy *pol)
665 {
666         int err;
667         struct mempolicy *old;
668         struct mempolicy *new;
669
670         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
671                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
672                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
673                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
674
675         new = mpol_dup(pol);
676         if (IS_ERR(new))
677                 return PTR_ERR(new);
678
679         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
680                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
681                 if (err)
682                         goto err_out;
683         }
684
685         old = vma->vm_policy;
686         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
687         mpol_put(old);
688
689         return 0;
690  err_out:
691         mpol_put(new);
692         return err;
693 }
694
695 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
696 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
697                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
698 {
699         struct vm_area_struct *next;
700         struct vm_area_struct *prev;
701         struct vm_area_struct *vma;
702         int err = 0;
703         pgoff_t pgoff;
704         unsigned long vmstart;
705         unsigned long vmend;
706
707         vma = find_vma(mm, start);
708         if (!vma || vma->vm_start > start)
709                 return -EFAULT;
710
711         prev = vma->vm_prev;
712         if (start > vma->vm_start)
713                 prev = vma;
714
715         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
716                 next = vma->vm_next;
717                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
718                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
719
720                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
721                         continue;
722
723                 pgoff = vma->vm_pgoff +
724                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
725                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
726                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
727                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
728                 if (prev) {
729                         vma = prev;
730                         next = vma->vm_next;
731                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
732                                 continue;
733                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
734                         goto replace;
735                 }
736                 if (vma->vm_start != vmstart) {
737                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
738                         if (err)
739                                 goto out;
740                 }
741                 if (vma->vm_end != vmend) {
742                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
743                         if (err)
744                                 goto out;
745                 }
746  replace:
747                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
748                 if (err)
749                         goto out;
750         }
751
752  out:
753         return err;
754 }
755
756 /* Set the process memory policy */
757 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
758                              nodemask_t *nodes)
759 {
760         struct mempolicy *new, *old;
761         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
762         int ret;
763
764         if (!scratch)
765                 return -ENOMEM;
766
767         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
768         if (IS_ERR(new)) {
769                 ret = PTR_ERR(new);
770                 goto out;
771         }
772
773         task_lock(current);
774         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
775         if (ret) {
776                 task_unlock(current);
777                 mpol_put(new);
778                 goto out;
779         }
780         old = current->mempolicy;
781         current->mempolicy = new;
782         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
783             nodes_weight(new->v.nodes))
784                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
785         task_unlock(current);
786         mpol_put(old);
787         ret = 0;
788 out:
789         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
790         return ret;
791 }
792
793 /*
794  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
795  *
796  * Called with task's alloc_lock held
797  */
798 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
799 {
800         nodes_clear(*nodes);
801         if (p == &default_policy)
802                 return;
803
804         switch (p->mode) {
805         case MPOL_BIND:
806                 /* Fall through */
807         case MPOL_INTERLEAVE:
808                 *nodes = p->v.nodes;
809                 break;
810         case MPOL_PREFERRED:
811                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
812                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
813                 /* else return empty node mask for local allocation */
814                 break;
815         default:
816                 BUG();
817         }
818 }
819
820 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
821 {
822         struct page *p;
823         int err;
824
825         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
826         if (err >= 0) {
827                 err = page_to_nid(p);
828                 put_page(p);
829         }
830         return err;
831 }
832
833 /* Retrieve NUMA policy */
834 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
835                              unsigned long addr, unsigned long flags)
836 {
837         int err;
838         struct mm_struct *mm = current->mm;
839         struct vm_area_struct *vma = NULL;
840         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
841
842         if (flags &
843                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
844                 return -EINVAL;
845
846         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
847                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
848                         return -EINVAL;
849                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
850                 task_lock(current);
851                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
852                 task_unlock(current);
853                 return 0;
854         }
855
856         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
857                 /*
858                  * Do NOT fall back to task policy if the
859                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
860                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
861                  */
862                 down_read(&mm->mmap_sem);
863                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
864                 if (!vma) {
865                         up_read(&mm->mmap_sem);
866                         return -EFAULT;
867                 }
868                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
869                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
870                 else
871                         pol = vma->vm_policy;
872         } else if (addr)
873                 return -EINVAL;
874
875         if (!pol)
876                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
877
878         if (flags & MPOL_F_NODE) {
879                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
880                         err = lookup_node(mm, addr);
881                         if (err < 0)
882                                 goto out;
883                         *policy = err;
884                 } else if (pol == current->mempolicy &&
885                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
886                         *policy = current->il_next;
887                 } else {
888                         err = -EINVAL;
889                         goto out;
890                 }
891         } else {
892                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
893                                                 pol->mode;
894                 /*
895                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
896                  * the policy to userspace.
897                  */
898                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
899         }
900
901         err = 0;
902         if (nmask) {
903                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
904                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
905                 } else {
906                         task_lock(current);
907                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
908                         task_unlock(current);
909                 }
910         }
911
912  out:
913         mpol_cond_put(pol);
914         if (vma)
915                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
916         return err;
917 }
918
919 #ifdef CONFIG_MIGRATION
920 /*
921  * page migration
922  */
923 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
924                                 unsigned long flags)
925 {
926         /*
927          * Avoid migrating a page that is shared with others.
928          */
929         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
930                 if (!isolate_lru_page(page)) {
931                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
932                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
933                                             page_is_file_cache(page));
934                 }
935         }
936 }
937
938 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
939 {
940         if (PageHuge(page))
941                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
942                                         node);
943         else
944                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
945                                                     __GFP_THISNODE, 0);
946 }
947
948 /*
949  * Migrate pages from one node to a target node.
950  * Returns error or the number of pages not migrated.
951  */
952 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
953                            int flags)
954 {
955         nodemask_t nmask;
956         LIST_HEAD(pagelist);
957         int err = 0;
958
959         nodes_clear(nmask);
960         node_set(source, nmask);
961
962         /*
963          * This does not "check" the range but isolates all pages that
964          * need migration.  Between passing in the full user address
965          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
966          */
967         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
968         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
969                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
970
971         if (!list_empty(&pagelist)) {
972                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
973                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
974                 if (err)
975                         putback_movable_pages(&pagelist);
976         }
977
978         return err;
979 }
980
981 /*
982  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
983  * layout as much as possible.
984  *
985  * Returns the number of page that could not be moved.
986  */
987 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
988                      const nodemask_t *to, int flags)
989 {
990         int busy = 0;
991         int err;
992         nodemask_t tmp;
993
994         err = migrate_prep();
995         if (err)
996                 return err;
997
998         down_read(&mm->mmap_sem);
999
1000         /*
1001          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1002          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1003          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1004          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1005          *
1006          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1007          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1008          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1009          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1010          *
1011          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1012          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1013          * (nothing left to migrate).
1014          *
1015          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1016          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1017          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1018          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1019          * before migrating outgoing memory source that same node.
1020          *
1021          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1022          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1023          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1024          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1025          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1026          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1027          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1028          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1029          */
1030
1031         tmp = *from;
1032         while (!nodes_empty(tmp)) {
1033                 int s,d;
1034                 int source = NUMA_NO_NODE;
1035                 int dest = 0;
1036
1037                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1038
1039                         /*
1040                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1041                          * node relationship of the pages established between
1042                          * threads and memory areas.
1043                          *
1044                          * However if the number of source nodes is not equal to
1045                          * the number of destination nodes we can not preserve
1046                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1047                          * copying memory from a node that is in the destination
1048                          * mask.
1049                          *
1050                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1051                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1052                          */
1053
1054                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1055                                                 (node_isset(s, *to)))
1056                                 continue;
1057
1058                         d = node_remap(s, *from, *to);
1059                         if (s == d)
1060                                 continue;
1061
1062                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1063                         dest = d;
1064
1065                         /* dest not in remaining from nodes? */
1066                         if (!node_isset(dest, tmp))
1067                                 break;
1068                 }
1069                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1070                         break;
1071
1072                 node_clear(source, tmp);
1073                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1074                 if (err > 0)
1075                         busy += err;
1076                 if (err < 0)
1077                         break;
1078         }
1079         up_read(&mm->mmap_sem);
1080         if (err < 0)
1081                 return err;
1082         return busy;
1083
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1088  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1089  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1090  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1091  * is in virtual address order.
1092  */
1093 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1094 {
1095         struct vm_area_struct *vma;
1096         unsigned long uninitialized_var(address);
1097
1098         vma = find_vma(current->mm, start);
1099         while (vma) {
1100                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1101                 if (address != -EFAULT)
1102                         break;
1103                 vma = vma->vm_next;
1104         }
1105
1106         if (PageHuge(page)) {
1107                 BUG_ON(!vma);
1108                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1109         }
1110         /*
1111          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1112          */
1113         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1114 }
1115 #else
1116
1117 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1118                                 unsigned long flags)
1119 {
1120 }
1121
1122 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1123                      const nodemask_t *to, int flags)
1124 {
1125         return -ENOSYS;
1126 }
1127
1128 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1129 {
1130         return NULL;
1131 }
1132 #endif
1133
1134 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1135                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1136                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1137 {
1138         struct mm_struct *mm = current->mm;
1139         struct mempolicy *new;
1140         unsigned long end;
1141         int err;
1142         LIST_HEAD(pagelist);
1143
1144         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1145                 return -EINVAL;
1146         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1147                 return -EPERM;
1148
1149         if (start & ~PAGE_MASK)
1150                 return -EINVAL;
1151
1152         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1153                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1154
1155         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1156         end = start + len;
1157
1158         if (end < start)
1159                 return -EINVAL;
1160         if (end == start)
1161                 return 0;
1162
1163         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1164         if (IS_ERR(new))
1165                 return PTR_ERR(new);
1166
1167         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1168                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1169
1170         /*
1171          * If we are using the default policy then operation
1172          * on discontinuous address spaces is okay after all
1173          */
1174         if (!new)
1175                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1176
1177         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1178                  start, start + len, mode, mode_flags,
1179                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1180
1181         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1182
1183                 err = migrate_prep();
1184                 if (err)
1185                         goto mpol_out;
1186         }
1187         {
1188                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1189                 if (scratch) {
1190                         down_write(&mm->mmap_sem);
1191                         task_lock(current);
1192                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1193                         task_unlock(current);
1194                         if (err)
1195                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1196                 } else
1197                         err = -ENOMEM;
1198                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1199         }
1200         if (err)
1201                 goto mpol_out;
1202
1203         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1204                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1205         if (!err)
1206                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1207
1208         if (!err) {
1209                 int nr_failed = 0;
1210
1211                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1212                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1213                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1214                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1215                         if (nr_failed)
1216                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1217                 }
1218
1219                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1220                         err = -EIO;
1221         } else
1222                 putback_movable_pages(&pagelist);
1223
1224         up_write(&mm->mmap_sem);
1225  mpol_out:
1226         mpol_put(new);
1227         return err;
1228 }
1229
1230 /*
1231  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1232  */
1233
1234 /* Copy a node mask from user space. */
1235 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1236                      unsigned long maxnode)
1237 {
1238         unsigned long k;
1239         unsigned long t;
1240         unsigned long nlongs;
1241         unsigned long endmask;
1242
1243         --maxnode;
1244         nodes_clear(*nodes);
1245         if (maxnode == 0 || !nmask)
1246                 return 0;
1247         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1248                 return -EINVAL;
1249
1250         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1251         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1252                 endmask = ~0UL;
1253         else
1254                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1255
1256         /*
1257          * When the user specified more nodes than supported just check
1258          * if the non supported part is all zero.
1259          *
1260          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1261          * the bits in that area first. And then go through to
1262          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1263          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1264          */
1265         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1266                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1267                         return -EINVAL;
1268                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1269                         if (get_user(t, nmask + k))
1270                                 return -EFAULT;
1271                         if (k == nlongs - 1) {
1272                                 if (t & endmask)
1273                                         return -EINVAL;
1274                         } else if (t)
1275                                 return -EINVAL;
1276                 }
1277                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1278                 endmask = ~0UL;
1279         }
1280
1281         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1282                 unsigned long valid_mask = endmask;
1283
1284                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1285                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1286                         return -EFAULT;
1287                 if (t & valid_mask)
1288                         return -EINVAL;
1289         }
1290
1291         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1292                 return -EFAULT;
1293         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /* Copy a kernel node mask to user space */
1298 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1299                               nodemask_t *nodes)
1300 {
1301         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1302         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1303
1304         if (copy > nbytes) {
1305                 if (copy > PAGE_SIZE)
1306                         return -EINVAL;
1307                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1308                         return -EFAULT;
1309                 copy = nbytes;
1310         }
1311         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1312 }
1313
1314 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1315                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1316                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1317 {
1318         nodemask_t nodes;
1319         int err;
1320         unsigned short mode_flags;
1321
1322         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1323         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1324         if (mode >= MPOL_MAX)
1325                 return -EINVAL;
1326         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1327             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1328                 return -EINVAL;
1329         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1330         if (err)
1331                 return err;
1332         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1333 }
1334
1335 /* Set the process memory policy */
1336 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1337                 unsigned long, maxnode)
1338 {
1339         int err;
1340         nodemask_t nodes;
1341         unsigned short flags;
1342
1343         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1344         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1345         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1346                 return -EINVAL;
1347         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1348                 return -EINVAL;
1349         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1350         if (err)
1351                 return err;
1352         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1353 }
1354
1355 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1356                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1357                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1358 {
1359         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1360         struct mm_struct *mm = NULL;
1361         struct task_struct *task;
1362         nodemask_t task_nodes;
1363         int err;
1364         nodemask_t *old;
1365         nodemask_t *new;
1366         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1367
1368         if (!scratch)
1369                 return -ENOMEM;
1370
1371         old = &scratch->mask1;
1372         new = &scratch->mask2;
1373
1374         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1375         if (err)
1376                 goto out;
1377
1378         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1379         if (err)
1380                 goto out;
1381
1382         /* Find the mm_struct */
1383         rcu_read_lock();
1384         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1385         if (!task) {
1386                 rcu_read_unlock();
1387                 err = -ESRCH;
1388                 goto out;
1389         }
1390         get_task_struct(task);
1391
1392         err = -EINVAL;
1393
1394         /*
1395          * Check if this process has the right to modify the specified
1396          * process. The right exists if the process has administrative
1397          * capabilities, superuser privileges or the same
1398          * userid as the target process.
1399          */
1400         tcred = __task_cred(task);
1401         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1402             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1403             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1404                 rcu_read_unlock();
1405                 err = -EPERM;
1406                 goto out_put;
1407         }
1408         rcu_read_unlock();
1409
1410         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1411         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1412         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1413                 err = -EPERM;
1414                 goto out_put;
1415         }
1416
1417         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1418         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1419         if (nodes_empty(*new))
1420                 goto out_put;
1421
1422         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1423         if (nodes_empty(*new))
1424                 goto out_put;
1425
1426         err = security_task_movememory(task);
1427         if (err)
1428                 goto out_put;
1429
1430         mm = get_task_mm(task);
1431         put_task_struct(task);
1432
1433         if (!mm) {
1434                 err = -EINVAL;
1435                 goto out;
1436         }
1437
1438         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1439                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1440
1441         mmput(mm);
1442 out:
1443         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1444
1445         return err;
1446
1447 out_put:
1448         put_task_struct(task);
1449         goto out;
1450
1451 }
1452
1453
1454 /* Retrieve NUMA policy */
1455 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1456                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1457                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1458 {
1459         int err;
1460         int uninitialized_var(pval);
1461         nodemask_t nodes;
1462
1463         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1464                 return -EINVAL;
1465
1466         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1467
1468         if (err)
1469                 return err;
1470
1471         if (policy && put_user(pval, policy))
1472                 return -EFAULT;
1473
1474         if (nmask)
1475                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1476
1477         return err;
1478 }
1479
1480 #ifdef CONFIG_COMPAT
1481
1482 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1483                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1484                        compat_ulong_t, maxnode,
1485                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1486 {
1487         long err;
1488         unsigned long __user *nm = NULL;
1489         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1490         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1491
1492         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, nr_node_ids);
1493         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1494
1495         if (nmask)
1496                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1497
1498         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1499
1500         if (!err && nmask) {
1501                 unsigned long copy_size;
1502                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1503                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1504                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1505                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1506                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1507         }
1508
1509         return err;
1510 }
1511
1512 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1513                        compat_ulong_t, maxnode)
1514 {
1515         unsigned long __user *nm = NULL;
1516         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1517         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1518
1519         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1520         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1521
1522         if (nmask) {
1523                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1524                         return -EFAULT;
1525                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1526                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1527                         return -EFAULT;
1528         }
1529
1530         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1531 }
1532
1533 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1534                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1535                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1536 {
1537         unsigned long __user *nm = NULL;
1538         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1539         nodemask_t bm;
1540
1541         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1542         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1543
1544         if (nmask) {
1545                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1546                         return -EFAULT;
1547                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1548                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1549                         return -EFAULT;
1550         }
1551
1552         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1553 }
1554
1555 #endif
1556
1557 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1558                                                 unsigned long addr)
1559 {
1560         struct mempolicy *pol = NULL;
1561
1562         if (vma) {
1563                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1564                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1565                 } else if (vma->vm_policy) {
1566                         pol = vma->vm_policy;
1567
1568                         /*
1569                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1570                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1571                          * count on these policies which will be dropped by
1572                          * mpol_cond_put() later
1573                          */
1574                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1575                                 mpol_get(pol);
1576                 }
1577         }
1578
1579         return pol;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1584  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1585  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1586  *
1587  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1588  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1589  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1590  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1591  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1592  * extra reference for shared policies.
1593  */
1594 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1595                                                 unsigned long addr)
1596 {
1597         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1598
1599         if (!pol)
1600                 pol = get_task_policy(current);
1601
1602         return pol;
1603 }
1604
1605 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1606 {
1607         struct mempolicy *pol;
1608
1609         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1610                 bool ret = false;
1611
1612                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1613                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1614                         ret = true;
1615                 mpol_cond_put(pol);
1616
1617                 return ret;
1618         }
1619
1620         pol = vma->vm_policy;
1621         if (!pol)
1622                 pol = get_task_policy(current);
1623
1624         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1625 }
1626
1627 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1628 {
1629         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1630
1631         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1632
1633         /*
1634          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1635          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1636          *
1637          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1638          * so if the following test faile, it implies
1639          * policy->v.nodes has movable memory only.
1640          */
1641         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1642                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1643
1644         return zone >= dynamic_policy_zone;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1649  * page allocation
1650  */
1651 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1652 {
1653         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1654         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1655                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1656                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1657                 return &policy->v.nodes;
1658
1659         return NULL;
1660 }
1661
1662 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1663 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1664         int nd)
1665 {
1666         switch (policy->mode) {
1667         case MPOL_PREFERRED:
1668                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1669                         nd = policy->v.preferred_node;
1670                 break;
1671         case MPOL_BIND:
1672                 /*
1673                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1674                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1675                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1676                  * the first node in the mask instead.
1677                  */
1678                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1679                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1680                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1681                 break;
1682         default:
1683                 BUG();
1684         }
1685         return node_zonelist(nd, gfp);
1686 }
1687
1688 /* Do dynamic interleaving for a process */
1689 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1690 {
1691         unsigned nid, next;
1692         struct task_struct *me = current;
1693
1694         nid = me->il_next;
1695         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1696         if (next >= MAX_NUMNODES)
1697                 next = first_node(policy->v.nodes);
1698         if (next < MAX_NUMNODES)
1699                 me->il_next = next;
1700         return nid;
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1705  * next slab entry.
1706  */
1707 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1708 {
1709         struct mempolicy *policy;
1710         int node = numa_mem_id();
1711
1712         if (in_interrupt())
1713                 return node;
1714
1715         policy = current->mempolicy;
1716         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1717                 return node;
1718
1719         switch (policy->mode) {
1720         case MPOL_PREFERRED:
1721                 /*
1722                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1723                  */
1724                 return policy->v.preferred_node;
1725
1726         case MPOL_INTERLEAVE:
1727                 return interleave_nodes(policy);
1728
1729         case MPOL_BIND: {
1730                 /*
1731                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1732                  * first node.
1733                  */
1734                 struct zonelist *zonelist;
1735                 struct zone *zone;
1736                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1737                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1738                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1739                                                         &policy->v.nodes,
1740                                                         &zone);
1741                 return zone ? zone->node : node;
1742         }
1743
1744         default:
1745                 BUG();
1746         }
1747 }
1748
1749 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1750 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1751                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1752 {
1753         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1754         unsigned target;
1755         int c;
1756         int nid = NUMA_NO_NODE;
1757
1758         if (!nnodes)
1759                 return numa_node_id();
1760         target = (unsigned int)off % nnodes;
1761         c = 0;
1762         do {
1763                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1764                 c++;
1765         } while (c <= target);
1766         return nid;
1767 }
1768
1769 /* Determine a node number for interleave */
1770 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1771                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1772 {
1773         if (vma) {
1774                 unsigned long off;
1775
1776                 /*
1777                  * for small pages, there is no difference between
1778                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1779                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1780                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1781                  * a useful offset.
1782                  */
1783                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1784                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1785                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1786                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1787         } else
1788                 return interleave_nodes(pol);
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1793  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1794  */
1795 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1796 {
1797         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1798
1799         w = nodes_weight(*maskp);
1800         if (w)
1801                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1802                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1803         return bit;
1804 }
1805
1806 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1807 /*
1808  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1809  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1810  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1811  * @gfp_flags: for requested zone
1812  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1813  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1814  *
1815  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1816  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1817  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1818  * @nodemask for filtering the zonelist.
1819  *
1820  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1821  */
1822 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1823                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1824                                 nodemask_t **nodemask)
1825 {
1826         struct zonelist *zl;
1827
1828         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1829         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1830
1831         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1832                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1833                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1834         } else {
1835                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1836                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1837                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1838         }
1839         return zl;
1840 }
1841
1842 /*
1843  * init_nodemask_of_mempolicy
1844  *
1845  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1846  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1847  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1848  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1849  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1850  * of non-default mempolicy.
1851  *
1852  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1853  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1854  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1855  *
1856  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1857  */
1858 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1859 {
1860         struct mempolicy *mempolicy;
1861         int nid;
1862
1863         if (!(mask && current->mempolicy))
1864                 return false;
1865
1866         task_lock(current);
1867         mempolicy = current->mempolicy;
1868         switch (mempolicy->mode) {
1869         case MPOL_PREFERRED:
1870                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1871                         nid = numa_node_id();
1872                 else
1873                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1874                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1875                 break;
1876
1877         case MPOL_BIND:
1878                 /* Fall through */
1879         case MPOL_INTERLEAVE:
1880                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1881                 break;
1882
1883         default:
1884                 BUG();
1885         }
1886         task_unlock(current);
1887
1888         return true;
1889 }
1890 #endif
1891
1892 /*
1893  * mempolicy_nodemask_intersects
1894  *
1895  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1896  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1897  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1898  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1899  *
1900  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1901  */
1902 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1903                                         const nodemask_t *mask)
1904 {
1905         struct mempolicy *mempolicy;
1906         bool ret = true;
1907
1908         if (!mask)
1909                 return ret;
1910         task_lock(tsk);
1911         mempolicy = tsk->mempolicy;
1912         if (!mempolicy)
1913                 goto out;
1914
1915         switch (mempolicy->mode) {
1916         case MPOL_PREFERRED:
1917                 /*
1918                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1919                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1920                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1921                  * nodes in mask.
1922                  */
1923                 break;
1924         case MPOL_BIND:
1925         case MPOL_INTERLEAVE:
1926                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1927                 break;
1928         default:
1929                 BUG();
1930         }
1931 out:
1932         task_unlock(tsk);
1933         return ret;
1934 }
1935
1936 /* Allocate a page in interleaved policy.
1937    Own path because it needs to do special accounting. */
1938 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1939                                         unsigned nid)
1940 {
1941         struct zonelist *zl;
1942         struct page *page;
1943
1944         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1945         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1946         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1947                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1948         return page;
1949 }
1950
1951 /**
1952  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1953  *
1954  *      @gfp:
1955  *      %GFP_USER    user allocation.
1956  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1957  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1958  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1959  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1960  *
1961  *      @order:Order of the GFP allocation.
1962  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1963  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1964  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1965  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1966  *
1967  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1968  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1969  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1970  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1971  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1972  *      NULL when no page can be allocated.
1973  */
1974 struct page *
1975 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1976                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1977 {
1978         struct mempolicy *pol;
1979         struct page *page;
1980         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1981         struct zonelist *zl;
1982         nodemask_t *nmask;
1983
1984 retry_cpuset:
1985         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1986         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1987
1988         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1989                 unsigned nid;
1990
1991                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1992                 mpol_cond_put(pol);
1993                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1994                 goto out;
1995         }
1996
1997         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1998                 int hpage_node = node;
1999
2000                 /*
2001                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2002                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2003                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2004                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2005                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2006                  *
2007                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2008                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2009                  */
2010                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2011                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2012                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2013
2014                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2015                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2016                         mpol_cond_put(pol);
2017                         /*
2018                          * We cannot invoke reclaim if __GFP_THISNODE
2019                          * is set. Invoking reclaim with
2020                          * __GFP_THISNODE set, would cause THP
2021                          * allocations to trigger heavy swapping
2022                          * despite there may be tons of free memory
2023                          * (including potentially plenty of THP
2024                          * already available in the buddy) on all the
2025                          * other NUMA nodes.
2026                          *
2027                          * At most we could invoke compaction when
2028                          * __GFP_THISNODE is set (but we would need to
2029                          * refrain from invoking reclaim even if
2030                          * compaction returned COMPACT_SKIPPED because
2031                          * there wasn't not enough memory to succeed
2032                          * compaction). For now just avoid
2033                          * __GFP_THISNODE instead of limiting the
2034                          * allocation path to a strict and single
2035                          * compaction invocation.
2036                          *
2037                          * Supposedly if direct reclaim was enabled by
2038                          * the caller, the app prefers THP regardless
2039                          * of the node it comes from so this would be
2040                          * more desiderable behavior than only
2041                          * providing THP originated from the local
2042                          * node in such case.
2043                          */
2044                         if (!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
2045                                 gfp |= __GFP_THISNODE;
2046                         page = __alloc_pages_node(hpage_node, gfp, order);
2047                         goto out;
2048                 }
2049         }
2050
2051         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2052         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2053         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2054         mpol_cond_put(pol);
2055 out:
2056         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2057                 goto retry_cpuset;
2058         return page;
2059 }
2060
2061 /**
2062  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2063  *
2064  *      @gfp:
2065  *              %GFP_USER   user allocation,
2066  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2067  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2068  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2069  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2070  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2071  *
2072  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2073  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2074  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2075  *
2076  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2077  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2078  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2079  */
2080 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2081 {
2082         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2083         struct page *page;
2084         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2085
2086         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2087                 pol = get_task_policy(current);
2088
2089 retry_cpuset:
2090         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2091
2092         /*
2093          * No reference counting needed for current->mempolicy
2094          * nor system default_policy
2095          */
2096         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2097                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2098         else
2099                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2100                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2101                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2102
2103         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2104                 goto retry_cpuset;
2105
2106         return page;
2107 }
2108 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2109
2110 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2111 {
2112         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2113
2114         if (IS_ERR(pol))
2115                 return PTR_ERR(pol);
2116         dst->vm_policy = pol;
2117         return 0;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2122  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2123  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2124  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2125  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2126  *
2127  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2128  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2129  */
2130
2131 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2132 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2133 {
2134         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2135
2136         if (!new)
2137                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2138
2139         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2140         if (old == current->mempolicy) {
2141                 task_lock(current);
2142                 *new = *old;
2143                 task_unlock(current);
2144         } else
2145                 *new = *old;
2146
2147         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2148                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2149                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2150                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2151                 else
2152                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2153         }
2154         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2155         return new;
2156 }
2157
2158 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2159 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2160 {
2161         if (!a || !b)
2162                 return false;
2163         if (a->mode != b->mode)
2164                 return false;
2165         if (a->flags != b->flags)
2166                 return false;
2167         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2168                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2169                         return false;
2170
2171         switch (a->mode) {
2172         case MPOL_BIND:
2173                 /* Fall through */
2174         case MPOL_INTERLEAVE:
2175                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2176         case MPOL_PREFERRED:
2177                 /* a's ->flags is the same as b's */
2178                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2179                         return true;
2180                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2181         default:
2182                 BUG();
2183                 return false;
2184         }
2185 }
2186
2187 /*
2188  * Shared memory backing store policy support.
2189  *
2190  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2191  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2192  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2193  * for any accesses to the tree.
2194  */
2195
2196 /* lookup first element intersecting start-end */
2197 /* Caller holds sp->lock */
2198 static struct sp_node *
2199 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2200 {
2201         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2202
2203         while (n) {
2204                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2205
2206                 if (start >= p->end)
2207                         n = n->rb_right;
2208                 else if (end <= p->start)
2209                         n = n->rb_left;
2210                 else
2211                         break;
2212         }
2213         if (!n)
2214                 return NULL;
2215         for (;;) {
2216                 struct sp_node *w = NULL;
2217                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2218                 if (!prev)
2219                         break;
2220                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2221                 if (w->end <= start)
2222                         break;
2223                 n = prev;
2224         }
2225         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2226 }
2227
2228 /* Insert a new shared policy into the list. */
2229 /* Caller holds sp->lock */
2230 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2231 {
2232         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2233         struct rb_node *parent = NULL;
2234         struct sp_node *nd;
2235
2236         while (*p) {
2237                 parent = *p;
2238                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2239                 if (new->start < nd->start)
2240                         p = &(*p)->rb_left;
2241                 else if (new->end > nd->end)
2242                         p = &(*p)->rb_right;
2243                 else
2244                         BUG();
2245         }
2246         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2247         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2248         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2249                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2250 }
2251
2252 /* Find shared policy intersecting idx */
2253 struct mempolicy *
2254 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2255 {
2256         struct mempolicy *pol = NULL;
2257         struct sp_node *sn;
2258
2259         if (!sp->root.rb_node)
2260                 return NULL;
2261         spin_lock(&sp->lock);
2262         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2263         if (sn) {
2264                 mpol_get(sn->policy);
2265                 pol = sn->policy;
2266         }
2267         spin_unlock(&sp->lock);
2268         return pol;
2269 }
2270
2271 static void sp_free(struct sp_node *n)
2272 {
2273         mpol_put(n->policy);
2274         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2275 }
2276
2277 /**
2278  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2279  *
2280  * @page: page to be checked
2281  * @vma: vm area where page mapped
2282  * @addr: virtual address where page mapped
2283  *
2284  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2285  * node id.
2286  *
2287  * Returns:
2288  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2289  *      node    - node id where the page should be
2290  *
2291  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2292  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2293  */
2294 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2295 {
2296         struct mempolicy *pol;
2297         struct zone *zone;
2298         int curnid = page_to_nid(page);
2299         unsigned long pgoff;
2300         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2301         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2302         int polnid = -1;
2303         int ret = -1;
2304
2305         BUG_ON(!vma);
2306
2307         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2308         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2309                 goto out;
2310
2311         switch (pol->mode) {
2312         case MPOL_INTERLEAVE:
2313                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2314                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2315
2316                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2317                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2318                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2319                 break;
2320
2321         case MPOL_PREFERRED:
2322                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2323                         polnid = numa_node_id();
2324                 else
2325                         polnid = pol->v.preferred_node;
2326                 break;
2327
2328         case MPOL_BIND:
2329                 /*
2330                  * allows binding to multiple nodes.
2331                  * use current page if in policy nodemask,
2332                  * else select nearest allowed node, if any.
2333                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2334                  */
2335                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2336                         goto out;
2337                 (void)first_zones_zonelist(
2338                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2339                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2340                                 &pol->v.nodes, &zone);
2341                 polnid = zone->node;
2342                 break;
2343
2344         default:
2345                 BUG();
2346         }
2347
2348         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2349         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2350                 polnid = thisnid;
2351
2352                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2353                         goto out;
2354         }
2355
2356         if (curnid != polnid)
2357                 ret = polnid;
2358 out:
2359         mpol_cond_put(pol);
2360
2361         return ret;
2362 }
2363
2364 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2365 {
2366         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2367         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2368         sp_free(n);
2369 }
2370
2371 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2372                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2373 {
2374         node->start = start;
2375         node->end = end;
2376         node->policy = pol;
2377 }
2378
2379 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2380                                 struct mempolicy *pol)
2381 {
2382         struct sp_node *n;
2383         struct mempolicy *newpol;
2384
2385         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2386         if (!n)
2387                 return NULL;
2388
2389         newpol = mpol_dup(pol);
2390         if (IS_ERR(newpol)) {
2391                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2392                 return NULL;
2393         }
2394         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2395         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2396
2397         return n;
2398 }
2399
2400 /* Replace a policy range. */
2401 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2402                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2403 {
2404         struct sp_node *n;
2405         struct sp_node *n_new = NULL;
2406         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2407         int ret = 0;
2408
2409 restart:
2410         spin_lock(&sp->lock);
2411         n = sp_lookup(sp, start, end);
2412         /* Take care of old policies in the same range. */
2413         while (n && n->start < end) {
2414                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2415                 if (n->start >= start) {
2416                         if (n->end <= end)
2417                                 sp_delete(sp, n);
2418                         else
2419                                 n->start = end;
2420                 } else {
2421                         /* Old policy spanning whole new range. */
2422                         if (n->end > end) {
2423                                 if (!n_new)
2424                                         goto alloc_new;
2425
2426                                 *mpol_new = *n->policy;
2427                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2428                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2429                                 n->end = start;
2430                                 sp_insert(sp, n_new);
2431                                 n_new = NULL;
2432                                 mpol_new = NULL;
2433                                 break;
2434                         } else
2435                                 n->end = start;
2436                 }
2437                 if (!next)
2438                         break;
2439                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2440         }
2441         if (new)
2442                 sp_insert(sp, new);
2443         spin_unlock(&sp->lock);
2444         ret = 0;
2445
2446 err_out:
2447         if (mpol_new)
2448                 mpol_put(mpol_new);
2449         if (n_new)
2450                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2451
2452         return ret;
2453
2454 alloc_new:
2455         spin_unlock(&sp->lock);
2456         ret = -ENOMEM;
2457         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2458         if (!n_new)
2459                 goto err_out;
2460         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2461         if (!mpol_new)
2462                 goto err_out;
2463         goto restart;
2464 }
2465
2466 /**
2467  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2468  * @sp: pointer to inode shared policy
2469  * @mpol:  struct mempolicy to install
2470  *
2471  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2472  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2473  * This must be released on exit.
2474  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2475  */
2476 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2477 {
2478         int ret;
2479
2480         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2481         spin_lock_init(&sp->lock);
2482
2483         if (mpol) {
2484                 struct vm_area_struct pvma;
2485                 struct mempolicy *new;
2486                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2487
2488                 if (!scratch)
2489                         goto put_mpol;
2490                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2491                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2492                 if (IS_ERR(new))
2493                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2494
2495                 task_lock(current);
2496                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2497                 task_unlock(current);
2498                 if (ret)
2499                         goto put_new;
2500
2501                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2502                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2503                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2504                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2505
2506 put_new:
2507                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2508 free_scratch:
2509                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2510 put_mpol:
2511                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2512         }
2513 }
2514
2515 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2516                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2517 {
2518         int err;
2519         struct sp_node *new = NULL;
2520         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2521
2522         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2523                  vma->vm_pgoff,
2524                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2525                  npol ? npol->flags : -1,
2526                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2527
2528         if (npol) {
2529                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2530                 if (!new)
2531                         return -ENOMEM;
2532         }
2533         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2534         if (err && new)
2535                 sp_free(new);
2536         return err;
2537 }
2538
2539 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2540 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2541 {
2542         struct sp_node *n;
2543         struct rb_node *next;
2544
2545         if (!p->root.rb_node)
2546                 return;
2547         spin_lock(&p->lock);
2548         next = rb_first(&p->root);
2549         while (next) {
2550                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2551                 next = rb_next(&n->nd);
2552                 sp_delete(p, n);
2553         }
2554         spin_unlock(&p->lock);
2555 }
2556
2557 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2558 static int __initdata numabalancing_override;
2559
2560 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2561 {
2562         bool numabalancing_default = false;
2563
2564         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2565                 numabalancing_default = true;
2566
2567         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2568         if (numabalancing_override)
2569                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2570
2571         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2572                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2573                         "Configure with numa_balancing= or the "
2574                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2575                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2576                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2577         }
2578 }
2579
2580 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2581 {
2582         int ret = 0;
2583         if (!str)
2584                 goto out;
2585
2586         if (!strcmp(str, "enable")) {
2587                 numabalancing_override = 1;
2588                 ret = 1;
2589         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2590                 numabalancing_override = -1;
2591                 ret = 1;
2592         }
2593 out:
2594         if (!ret)
2595                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2596
2597         return ret;
2598 }
2599 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2600 #else
2601 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2602 {
2603 }
2604 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2605
2606 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2607 void __init numa_policy_init(void)
2608 {
2609         nodemask_t interleave_nodes;
2610         unsigned long largest = 0;
2611         int nid, prefer = 0;
2612
2613         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2614                                          sizeof(struct mempolicy),
2615                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2616
2617         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2618                                      sizeof(struct sp_node),
2619                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2620
2621         for_each_node(nid) {
2622                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2623                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2624                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2625                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2626                         .v = { .preferred_node = nid, },
2627                 };
2628         }
2629
2630         /*
2631          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2632          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2633          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2634          */
2635         nodes_clear(interleave_nodes);
2636         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2637                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2638
2639                 /* Preserve the largest node */
2640                 if (largest < total_pages) {
2641                         largest = total_pages;
2642                         prefer = nid;
2643                 }
2644
2645                 /* Interleave this node? */
2646                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2647                         node_set(nid, interleave_nodes);
2648         }
2649
2650         /* All too small, use the largest */
2651         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2652                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2653
2654         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2655                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2656
2657         check_numabalancing_enable();
2658 }
2659
2660 /* Reset policy of current process to default */
2661 void numa_default_policy(void)
2662 {
2663         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2664 }
2665
2666 /*
2667  * Parse and format mempolicy from/to strings
2668  */
2669
2670 /*
2671  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2672  */
2673 static const char * const policy_modes[] =
2674 {
2675         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2676         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2677         [MPOL_BIND]       = "bind",
2678         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2679         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2680 };
2681
2682
2683 #ifdef CONFIG_TMPFS
2684 /**
2685  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2686  * @str:  string containing mempolicy to parse
2687  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2688  *
2689  * Format of input:
2690  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2691  *
2692  * On success, returns 0, else 1
2693  */
2694 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2695 {
2696         struct mempolicy *new = NULL;
2697         unsigned short mode;
2698         unsigned short mode_flags;
2699         nodemask_t nodes;
2700         char *nodelist = strchr(str, ':');
2701         char *flags = strchr(str, '=');
2702         int err = 1;
2703
2704         if (flags)
2705                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2706
2707         if (nodelist) {
2708                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2709                 *nodelist++ = '\0';
2710                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2711                         goto out;
2712                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2713                         goto out;
2714         } else
2715                 nodes_clear(nodes);
2716
2717         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2718                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2719                         break;
2720                 }
2721         }
2722         if (mode >= MPOL_MAX)
2723                 goto out;
2724
2725         switch (mode) {
2726         case MPOL_PREFERRED:
2727                 /*
2728                  * Insist on a nodelist of one node only
2729                  */
2730                 if (nodelist) {
2731                         char *rest = nodelist;
2732                         while (isdigit(*rest))
2733                                 rest++;
2734                         if (*rest)
2735                                 goto out;
2736                 }
2737                 break;
2738         case MPOL_INTERLEAVE:
2739                 /*
2740                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2741                  */
2742                 if (!nodelist)
2743                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2744                 break;
2745         case MPOL_LOCAL:
2746                 /*
2747                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2748                  */
2749                 if (nodelist)
2750                         goto out;
2751                 mode = MPOL_PREFERRED;
2752                 break;
2753         case MPOL_DEFAULT:
2754                 /*
2755                  * Insist on a empty nodelist
2756                  */
2757                 if (!nodelist)
2758                         err = 0;
2759                 goto out;
2760         case MPOL_BIND:
2761                 /*
2762                  * Insist on a nodelist
2763                  */
2764                 if (!nodelist)
2765                         goto out;
2766         }
2767
2768         mode_flags = 0;
2769         if (flags) {
2770                 /*
2771                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2772                  * mode flags.
2773                  */
2774                 if (!strcmp(flags, "static"))
2775                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2776                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2777                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2778                 else
2779                         goto out;
2780         }
2781
2782         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2783         if (IS_ERR(new))
2784                 goto out;
2785
2786         /*
2787          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2788          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2789          */
2790         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2791                 new->v.nodes = nodes;
2792         else if (nodelist)
2793                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2794         else
2795                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2796
2797         /*
2798          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2799          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2800          */
2801         new->w.user_nodemask = nodes;
2802
2803         err = 0;
2804
2805 out:
2806         /* Restore string for error message */
2807         if (nodelist)
2808                 *--nodelist = ':';
2809         if (flags)
2810                 *--flags = '=';
2811         if (!err)
2812                 *mpol = new;
2813         return err;
2814 }
2815 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2816
2817 /**
2818  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2819  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2820  * @maxlen:  length of @buffer
2821  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2822  *
2823  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2824  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2825  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2826  */
2827 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2828 {
2829         char *p = buffer;
2830         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2831         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2832         unsigned short flags = 0;
2833
2834         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2835                 mode = pol->mode;
2836                 flags = pol->flags;
2837         }
2838
2839         switch (mode) {
2840         case MPOL_DEFAULT:
2841                 break;
2842         case MPOL_PREFERRED:
2843                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2844                         mode = MPOL_LOCAL;
2845                 else
2846                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2847                 break;
2848         case MPOL_BIND:
2849         case MPOL_INTERLEAVE:
2850                 nodes = pol->v.nodes;
2851                 break;
2852         default:
2853                 WARN_ON_ONCE(1);
2854                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2855                 return;
2856         }
2857
2858         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2859
2860         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2861                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2862
2863                 /*
2864                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2865                  */
2866                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2867                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2868                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2869                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2870         }
2871
2872         if (!nodes_empty(nodes))
2873                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2874                                nodemask_pr_args(&nodes));
2875 }