OSDN Git Service

Merge tag 'v4.4.214' into 10
[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                                  vma_get_anon_name(vma));
729                 if (prev) {
730                         vma = prev;
731                         next = vma->vm_next;
732                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
733                                 continue;
734                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
735                         goto replace;
736                 }
737                 if (vma->vm_start != vmstart) {
738                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
739                         if (err)
740                                 goto out;
741                 }
742                 if (vma->vm_end != vmend) {
743                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
744                         if (err)
745                                 goto out;
746                 }
747  replace:
748                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
749                 if (err)
750                         goto out;
751         }
752
753  out:
754         return err;
755 }
756
757 /* Set the process memory policy */
758 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
759                              nodemask_t *nodes)
760 {
761         struct mempolicy *new, *old;
762         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
763         int ret;
764
765         if (!scratch)
766                 return -ENOMEM;
767
768         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
769         if (IS_ERR(new)) {
770                 ret = PTR_ERR(new);
771                 goto out;
772         }
773
774         task_lock(current);
775         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
776         if (ret) {
777                 task_unlock(current);
778                 mpol_put(new);
779                 goto out;
780         }
781         old = current->mempolicy;
782         current->mempolicy = new;
783         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
784             nodes_weight(new->v.nodes))
785                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
786         task_unlock(current);
787         mpol_put(old);
788         ret = 0;
789 out:
790         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
791         return ret;
792 }
793
794 /*
795  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
796  *
797  * Called with task's alloc_lock held
798  */
799 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
800 {
801         nodes_clear(*nodes);
802         if (p == &default_policy)
803                 return;
804
805         switch (p->mode) {
806         case MPOL_BIND:
807                 /* Fall through */
808         case MPOL_INTERLEAVE:
809                 *nodes = p->v.nodes;
810                 break;
811         case MPOL_PREFERRED:
812                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
813                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
814                 /* else return empty node mask for local allocation */
815                 break;
816         default:
817                 BUG();
818         }
819 }
820
821 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
822 {
823         struct page *p;
824         int err;
825
826         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
827         if (err >= 0) {
828                 err = page_to_nid(p);
829                 put_page(p);
830         }
831         return err;
832 }
833
834 /* Retrieve NUMA policy */
835 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
836                              unsigned long addr, unsigned long flags)
837 {
838         int err;
839         struct mm_struct *mm = current->mm;
840         struct vm_area_struct *vma = NULL;
841         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
842
843         if (flags &
844                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
845                 return -EINVAL;
846
847         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
848                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
849                         return -EINVAL;
850                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
851                 task_lock(current);
852                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
853                 task_unlock(current);
854                 return 0;
855         }
856
857         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
858                 /*
859                  * Do NOT fall back to task policy if the
860                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
861                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
862                  */
863                 down_read(&mm->mmap_sem);
864                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
865                 if (!vma) {
866                         up_read(&mm->mmap_sem);
867                         return -EFAULT;
868                 }
869                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
870                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
871                 else
872                         pol = vma->vm_policy;
873         } else if (addr)
874                 return -EINVAL;
875
876         if (!pol)
877                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
878
879         if (flags & MPOL_F_NODE) {
880                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
881                         err = lookup_node(mm, addr);
882                         if (err < 0)
883                                 goto out;
884                         *policy = err;
885                 } else if (pol == current->mempolicy &&
886                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
887                         *policy = current->il_next;
888                 } else {
889                         err = -EINVAL;
890                         goto out;
891                 }
892         } else {
893                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
894                                                 pol->mode;
895                 /*
896                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
897                  * the policy to userspace.
898                  */
899                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
900         }
901
902         err = 0;
903         if (nmask) {
904                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
905                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
906                 } else {
907                         task_lock(current);
908                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
909                         task_unlock(current);
910                 }
911         }
912
913  out:
914         mpol_cond_put(pol);
915         if (vma)
916                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
917         return err;
918 }
919
920 #ifdef CONFIG_MIGRATION
921 /*
922  * page migration
923  */
924 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
925                                 unsigned long flags)
926 {
927         /*
928          * Avoid migrating a page that is shared with others.
929          */
930         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
931                 if (!isolate_lru_page(page)) {
932                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
933                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
934                                             page_is_file_cache(page));
935                 }
936         }
937 }
938
939 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
940 {
941         if (PageHuge(page))
942                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
943                                         node);
944         else
945                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
946                                                     __GFP_THISNODE, 0);
947 }
948
949 /*
950  * Migrate pages from one node to a target node.
951  * Returns error or the number of pages not migrated.
952  */
953 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
954                            int flags)
955 {
956         nodemask_t nmask;
957         LIST_HEAD(pagelist);
958         int err = 0;
959
960         nodes_clear(nmask);
961         node_set(source, nmask);
962
963         /*
964          * This does not "check" the range but isolates all pages that
965          * need migration.  Between passing in the full user address
966          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
967          */
968         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
969         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
970                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
971
972         if (!list_empty(&pagelist)) {
973                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
974                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
975                 if (err)
976                         putback_movable_pages(&pagelist);
977         }
978
979         return err;
980 }
981
982 /*
983  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
984  * layout as much as possible.
985  *
986  * Returns the number of page that could not be moved.
987  */
988 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
989                      const nodemask_t *to, int flags)
990 {
991         int busy = 0;
992         int err;
993         nodemask_t tmp;
994
995         err = migrate_prep();
996         if (err)
997                 return err;
998
999         down_read(&mm->mmap_sem);
1000
1001         /*
1002          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1003          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1004          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1005          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1006          *
1007          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1008          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1009          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1010          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1011          *
1012          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1013          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1014          * (nothing left to migrate).
1015          *
1016          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1017          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1018          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1019          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1020          * before migrating outgoing memory source that same node.
1021          *
1022          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1023          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1024          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1025          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1026          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1027          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1028          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1029          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1030          */
1031
1032         tmp = *from;
1033         while (!nodes_empty(tmp)) {
1034                 int s,d;
1035                 int source = NUMA_NO_NODE;
1036                 int dest = 0;
1037
1038                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1039
1040                         /*
1041                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1042                          * node relationship of the pages established between
1043                          * threads and memory areas.
1044                          *
1045                          * However if the number of source nodes is not equal to
1046                          * the number of destination nodes we can not preserve
1047                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1048                          * copying memory from a node that is in the destination
1049                          * mask.
1050                          *
1051                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1052                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1053                          */
1054
1055                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1056                                                 (node_isset(s, *to)))
1057                                 continue;
1058
1059                         d = node_remap(s, *from, *to);
1060                         if (s == d)
1061                                 continue;
1062
1063                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1064                         dest = d;
1065
1066                         /* dest not in remaining from nodes? */
1067                         if (!node_isset(dest, tmp))
1068                                 break;
1069                 }
1070                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1071                         break;
1072
1073                 node_clear(source, tmp);
1074                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1075                 if (err > 0)
1076                         busy += err;
1077                 if (err < 0)
1078                         break;
1079         }
1080         up_read(&mm->mmap_sem);
1081         if (err < 0)
1082                 return err;
1083         return busy;
1084
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1089  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1090  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1091  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1092  * is in virtual address order.
1093  */
1094 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1095 {
1096         struct vm_area_struct *vma;
1097         unsigned long uninitialized_var(address);
1098
1099         vma = find_vma(current->mm, start);
1100         while (vma) {
1101                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1102                 if (address != -EFAULT)
1103                         break;
1104                 vma = vma->vm_next;
1105         }
1106
1107         if (PageHuge(page)) {
1108                 BUG_ON(!vma);
1109                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1110         }
1111         /*
1112          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1113          */
1114         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1115 }
1116 #else
1117
1118 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1119                                 unsigned long flags)
1120 {
1121 }
1122
1123 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1124                      const nodemask_t *to, int flags)
1125 {
1126         return -ENOSYS;
1127 }
1128
1129 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1130 {
1131         return NULL;
1132 }
1133 #endif
1134
1135 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1136                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1137                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1138 {
1139         struct mm_struct *mm = current->mm;
1140         struct mempolicy *new;
1141         unsigned long end;
1142         int err;
1143         LIST_HEAD(pagelist);
1144
1145         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1146                 return -EINVAL;
1147         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1148                 return -EPERM;
1149
1150         if (start & ~PAGE_MASK)
1151                 return -EINVAL;
1152
1153         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1154                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1155
1156         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1157         end = start + len;
1158
1159         if (end < start)
1160                 return -EINVAL;
1161         if (end == start)
1162                 return 0;
1163
1164         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1165         if (IS_ERR(new))
1166                 return PTR_ERR(new);
1167
1168         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1169                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1170
1171         /*
1172          * If we are using the default policy then operation
1173          * on discontinuous address spaces is okay after all
1174          */
1175         if (!new)
1176                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1177
1178         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1179                  start, start + len, mode, mode_flags,
1180                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1181
1182         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1183
1184                 err = migrate_prep();
1185                 if (err)
1186                         goto mpol_out;
1187         }
1188         {
1189                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1190                 if (scratch) {
1191                         down_write(&mm->mmap_sem);
1192                         task_lock(current);
1193                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1194                         task_unlock(current);
1195                         if (err)
1196                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1197                 } else
1198                         err = -ENOMEM;
1199                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1200         }
1201         if (err)
1202                 goto mpol_out;
1203
1204         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1205                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1206         if (!err)
1207                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1208
1209         if (!err) {
1210                 int nr_failed = 0;
1211
1212                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1213                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1214                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1215                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1216                         if (nr_failed)
1217                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1218                 }
1219
1220                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1221                         err = -EIO;
1222         } else
1223                 putback_movable_pages(&pagelist);
1224
1225         up_write(&mm->mmap_sem);
1226  mpol_out:
1227         mpol_put(new);
1228         return err;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1233  */
1234
1235 /* Copy a node mask from user space. */
1236 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1237                      unsigned long maxnode)
1238 {
1239         unsigned long k;
1240         unsigned long t;
1241         unsigned long nlongs;
1242         unsigned long endmask;
1243
1244         --maxnode;
1245         nodes_clear(*nodes);
1246         if (maxnode == 0 || !nmask)
1247                 return 0;
1248         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1249                 return -EINVAL;
1250
1251         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1252         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1253                 endmask = ~0UL;
1254         else
1255                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1256
1257         /*
1258          * When the user specified more nodes than supported just check
1259          * if the non supported part is all zero.
1260          *
1261          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1262          * the bits in that area first. And then go through to
1263          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1264          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1265          */
1266         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1267                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1268                         return -EINVAL;
1269                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1270                         if (get_user(t, nmask + k))
1271                                 return -EFAULT;
1272                         if (k == nlongs - 1) {
1273                                 if (t & endmask)
1274                                         return -EINVAL;
1275                         } else if (t)
1276                                 return -EINVAL;
1277                 }
1278                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1279                 endmask = ~0UL;
1280         }
1281
1282         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1283                 unsigned long valid_mask = endmask;
1284
1285                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1286                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1287                         return -EFAULT;
1288                 if (t & valid_mask)
1289                         return -EINVAL;
1290         }
1291
1292         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1293                 return -EFAULT;
1294         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 /* Copy a kernel node mask to user space */
1299 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1300                               nodemask_t *nodes)
1301 {
1302         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1303         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1304
1305         if (copy > nbytes) {
1306                 if (copy > PAGE_SIZE)
1307                         return -EINVAL;
1308                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1309                         return -EFAULT;
1310                 copy = nbytes;
1311         }
1312         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1313 }
1314
1315 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1316                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1317                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1318 {
1319         nodemask_t nodes;
1320         int err;
1321         unsigned short mode_flags;
1322
1323         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1324         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1325         if (mode >= MPOL_MAX)
1326                 return -EINVAL;
1327         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1328             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1329                 return -EINVAL;
1330         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1331         if (err)
1332                 return err;
1333         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1334 }
1335
1336 /* Set the process memory policy */
1337 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1338                 unsigned long, maxnode)
1339 {
1340         int err;
1341         nodemask_t nodes;
1342         unsigned short flags;
1343
1344         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1345         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1346         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1347                 return -EINVAL;
1348         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1349                 return -EINVAL;
1350         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1351         if (err)
1352                 return err;
1353         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1354 }
1355
1356 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1357                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1358                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1359 {
1360         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1361         struct mm_struct *mm = NULL;
1362         struct task_struct *task;
1363         nodemask_t task_nodes;
1364         int err;
1365         nodemask_t *old;
1366         nodemask_t *new;
1367         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1368
1369         if (!scratch)
1370                 return -ENOMEM;
1371
1372         old = &scratch->mask1;
1373         new = &scratch->mask2;
1374
1375         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1376         if (err)
1377                 goto out;
1378
1379         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1380         if (err)
1381                 goto out;
1382
1383         /* Find the mm_struct */
1384         rcu_read_lock();
1385         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1386         if (!task) {
1387                 rcu_read_unlock();
1388                 err = -ESRCH;
1389                 goto out;
1390         }
1391         get_task_struct(task);
1392
1393         err = -EINVAL;
1394
1395         /*
1396          * Check if this process has the right to modify the specified
1397          * process. The right exists if the process has administrative
1398          * capabilities, superuser privileges or the same
1399          * userid as the target process.
1400          */
1401         tcred = __task_cred(task);
1402         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1403             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1404             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1405                 rcu_read_unlock();
1406                 err = -EPERM;
1407                 goto out_put;
1408         }
1409         rcu_read_unlock();
1410
1411         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1412         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1413         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1414                 err = -EPERM;
1415                 goto out_put;
1416         }
1417
1418         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1419         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1420         if (nodes_empty(*new))
1421                 goto out_put;
1422
1423         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1424         if (nodes_empty(*new))
1425                 goto out_put;
1426
1427         err = security_task_movememory(task);
1428         if (err)
1429                 goto out_put;
1430
1431         mm = get_task_mm(task);
1432         put_task_struct(task);
1433
1434         if (!mm) {
1435                 err = -EINVAL;
1436                 goto out;
1437         }
1438
1439         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1440                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1441
1442         mmput(mm);
1443 out:
1444         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1445
1446         return err;
1447
1448 out_put:
1449         put_task_struct(task);
1450         goto out;
1451
1452 }
1453
1454
1455 /* Retrieve NUMA policy */
1456 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1457                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1458                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1459 {
1460         int err;
1461         int uninitialized_var(pval);
1462         nodemask_t nodes;
1463
1464         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1465                 return -EINVAL;
1466
1467         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1468
1469         if (err)
1470                 return err;
1471
1472         if (policy && put_user(pval, policy))
1473                 return -EFAULT;
1474
1475         if (nmask)
1476                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1477
1478         return err;
1479 }
1480
1481 #ifdef CONFIG_COMPAT
1482
1483 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1484                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1485                        compat_ulong_t, maxnode,
1486                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1487 {
1488         long err;
1489         unsigned long __user *nm = NULL;
1490         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1491         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1492
1493         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, nr_node_ids);
1494         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1495
1496         if (nmask)
1497                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1498
1499         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1500
1501         if (!err && nmask) {
1502                 unsigned long copy_size;
1503                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1504                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1505                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1506                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1507                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1508         }
1509
1510         return err;
1511 }
1512
1513 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1514                        compat_ulong_t, maxnode)
1515 {
1516         unsigned long __user *nm = NULL;
1517         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1518         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1519
1520         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1521         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1522
1523         if (nmask) {
1524                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1525                         return -EFAULT;
1526                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1527                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1528                         return -EFAULT;
1529         }
1530
1531         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1532 }
1533
1534 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1535                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1536                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1537 {
1538         unsigned long __user *nm = NULL;
1539         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1540         nodemask_t bm;
1541
1542         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1543         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1544
1545         if (nmask) {
1546                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1547                         return -EFAULT;
1548                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1549                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1550                         return -EFAULT;
1551         }
1552
1553         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1554 }
1555
1556 #endif
1557
1558 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1559                                                 unsigned long addr)
1560 {
1561         struct mempolicy *pol = NULL;
1562
1563         if (vma) {
1564                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1565                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1566                 } else if (vma->vm_policy) {
1567                         pol = vma->vm_policy;
1568
1569                         /*
1570                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1571                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1572                          * count on these policies which will be dropped by
1573                          * mpol_cond_put() later
1574                          */
1575                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1576                                 mpol_get(pol);
1577                 }
1578         }
1579
1580         return pol;
1581 }
1582
1583 /*
1584  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1585  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1586  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1587  *
1588  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1589  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1590  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1591  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1592  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1593  * extra reference for shared policies.
1594  */
1595 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1596                                                 unsigned long addr)
1597 {
1598         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1599
1600         if (!pol)
1601                 pol = get_task_policy(current);
1602
1603         return pol;
1604 }
1605
1606 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1607 {
1608         struct mempolicy *pol;
1609
1610         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1611                 bool ret = false;
1612
1613                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1614                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1615                         ret = true;
1616                 mpol_cond_put(pol);
1617
1618                 return ret;
1619         }
1620
1621         pol = vma->vm_policy;
1622         if (!pol)
1623                 pol = get_task_policy(current);
1624
1625         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1626 }
1627
1628 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1629 {
1630         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1631
1632         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1633
1634         /*
1635          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1636          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1637          *
1638          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1639          * so if the following test faile, it implies
1640          * policy->v.nodes has movable memory only.
1641          */
1642         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1643                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1644
1645         return zone >= dynamic_policy_zone;
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1650  * page allocation
1651  */
1652 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1653 {
1654         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1655         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1656                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1657                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1658                 return &policy->v.nodes;
1659
1660         return NULL;
1661 }
1662
1663 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1664 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1665         int nd)
1666 {
1667         switch (policy->mode) {
1668         case MPOL_PREFERRED:
1669                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1670                         nd = policy->v.preferred_node;
1671                 break;
1672         case MPOL_BIND:
1673                 /*
1674                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1675                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1676                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1677                  * the first node in the mask instead.
1678                  */
1679                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1680                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1681                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1682                 break;
1683         default:
1684                 BUG();
1685         }
1686         return node_zonelist(nd, gfp);
1687 }
1688
1689 /* Do dynamic interleaving for a process */
1690 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1691 {
1692         unsigned nid, next;
1693         struct task_struct *me = current;
1694
1695         nid = me->il_next;
1696         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1697         if (next >= MAX_NUMNODES)
1698                 next = first_node(policy->v.nodes);
1699         if (next < MAX_NUMNODES)
1700                 me->il_next = next;
1701         return nid;
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1706  * next slab entry.
1707  */
1708 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1709 {
1710         struct mempolicy *policy;
1711         int node = numa_mem_id();
1712
1713         if (in_interrupt())
1714                 return node;
1715
1716         policy = current->mempolicy;
1717         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1718                 return node;
1719
1720         switch (policy->mode) {
1721         case MPOL_PREFERRED:
1722                 /*
1723                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1724                  */
1725                 return policy->v.preferred_node;
1726
1727         case MPOL_INTERLEAVE:
1728                 return interleave_nodes(policy);
1729
1730         case MPOL_BIND: {
1731                 /*
1732                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1733                  * first node.
1734                  */
1735                 struct zonelist *zonelist;
1736                 struct zone *zone;
1737                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1738                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1739                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1740                                                         &policy->v.nodes,
1741                                                         &zone);
1742                 return zone ? zone->node : node;
1743         }
1744
1745         default:
1746                 BUG();
1747         }
1748 }
1749
1750 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1751 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1752                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1753 {
1754         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1755         unsigned target;
1756         int c;
1757         int nid = NUMA_NO_NODE;
1758
1759         if (!nnodes)
1760                 return numa_node_id();
1761         target = (unsigned int)off % nnodes;
1762         c = 0;
1763         do {
1764                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1765                 c++;
1766         } while (c <= target);
1767         return nid;
1768 }
1769
1770 /* Determine a node number for interleave */
1771 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1772                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1773 {
1774         if (vma) {
1775                 unsigned long off;
1776
1777                 /*
1778                  * for small pages, there is no difference between
1779                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1780                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1781                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1782                  * a useful offset.
1783                  */
1784                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1785                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1786                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1787                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1788         } else
1789                 return interleave_nodes(pol);
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1794  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1795  */
1796 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1797 {
1798         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1799
1800         w = nodes_weight(*maskp);
1801         if (w)
1802                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1803                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1804         return bit;
1805 }
1806
1807 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1808 /*
1809  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1810  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1811  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1812  * @gfp_flags: for requested zone
1813  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1814  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1815  *
1816  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1817  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1818  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1819  * @nodemask for filtering the zonelist.
1820  *
1821  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1822  */
1823 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1824                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1825                                 nodemask_t **nodemask)
1826 {
1827         struct zonelist *zl;
1828
1829         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1830         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1831
1832         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1833                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1834                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1835         } else {
1836                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1837                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1838                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1839         }
1840         return zl;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * init_nodemask_of_mempolicy
1845  *
1846  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1847  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1848  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1849  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1850  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1851  * of non-default mempolicy.
1852  *
1853  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1854  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1855  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1856  *
1857  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1858  */
1859 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1860 {
1861         struct mempolicy *mempolicy;
1862         int nid;
1863
1864         if (!(mask && current->mempolicy))
1865                 return false;
1866
1867         task_lock(current);
1868         mempolicy = current->mempolicy;
1869         switch (mempolicy->mode) {
1870         case MPOL_PREFERRED:
1871                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1872                         nid = numa_node_id();
1873                 else
1874                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1875                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1876                 break;
1877
1878         case MPOL_BIND:
1879                 /* Fall through */
1880         case MPOL_INTERLEAVE:
1881                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1882                 break;
1883
1884         default:
1885                 BUG();
1886         }
1887         task_unlock(current);
1888
1889         return true;
1890 }
1891 #endif
1892
1893 /*
1894  * mempolicy_nodemask_intersects
1895  *
1896  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1897  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1898  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1899  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1900  *
1901  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1902  */
1903 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1904                                         const nodemask_t *mask)
1905 {
1906         struct mempolicy *mempolicy;
1907         bool ret = true;
1908
1909         if (!mask)
1910                 return ret;
1911         task_lock(tsk);
1912         mempolicy = tsk->mempolicy;
1913         if (!mempolicy)
1914                 goto out;
1915
1916         switch (mempolicy->mode) {
1917         case MPOL_PREFERRED:
1918                 /*
1919                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1920                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1921                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1922                  * nodes in mask.
1923                  */
1924                 break;
1925         case MPOL_BIND:
1926         case MPOL_INTERLEAVE:
1927                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1928                 break;
1929         default:
1930                 BUG();
1931         }
1932 out:
1933         task_unlock(tsk);
1934         return ret;
1935 }
1936
1937 /* Allocate a page in interleaved policy.
1938    Own path because it needs to do special accounting. */
1939 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1940                                         unsigned nid)
1941 {
1942         struct zonelist *zl;
1943         struct page *page;
1944
1945         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1946         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1947         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1948                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1949         return page;
1950 }
1951
1952 /**
1953  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1954  *
1955  *      @gfp:
1956  *      %GFP_USER    user allocation.
1957  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1958  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1959  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1960  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1961  *
1962  *      @order:Order of the GFP allocation.
1963  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1964  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1965  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1966  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1967  *
1968  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1969  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1970  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1971  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1972  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1973  *      NULL when no page can be allocated.
1974  */
1975 struct page *
1976 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1977                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1978 {
1979         struct mempolicy *pol;
1980         struct page *page;
1981         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1982         struct zonelist *zl;
1983         nodemask_t *nmask;
1984
1985 retry_cpuset:
1986         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1987         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1988
1989         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1990                 unsigned nid;
1991
1992                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1993                 mpol_cond_put(pol);
1994                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1995                 goto out;
1996         }
1997
1998         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1999                 int hpage_node = node;
2000
2001                 /*
2002                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2003                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2004                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2005                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2006                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2007                  *
2008                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2009                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2010                  */
2011                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2012                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2013                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2014
2015                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2016                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2017                         mpol_cond_put(pol);
2018                         /*
2019                          * We cannot invoke reclaim if __GFP_THISNODE
2020                          * is set. Invoking reclaim with
2021                          * __GFP_THISNODE set, would cause THP
2022                          * allocations to trigger heavy swapping
2023                          * despite there may be tons of free memory
2024                          * (including potentially plenty of THP
2025                          * already available in the buddy) on all the
2026                          * other NUMA nodes.
2027                          *
2028                          * At most we could invoke compaction when
2029                          * __GFP_THISNODE is set (but we would need to
2030                          * refrain from invoking reclaim even if
2031                          * compaction returned COMPACT_SKIPPED because
2032                          * there wasn't not enough memory to succeed
2033                          * compaction). For now just avoid
2034                          * __GFP_THISNODE instead of limiting the
2035                          * allocation path to a strict and single
2036                          * compaction invocation.
2037                          *
2038                          * Supposedly if direct reclaim was enabled by
2039                          * the caller, the app prefers THP regardless
2040                          * of the node it comes from so this would be
2041                          * more desiderable behavior than only
2042                          * providing THP originated from the local
2043                          * node in such case.
2044                          */
2045                         if (!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
2046                                 gfp |= __GFP_THISNODE;
2047                         page = __alloc_pages_node(hpage_node, gfp, order);
2048                         goto out;
2049                 }
2050         }
2051
2052         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2053         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2054         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2055         mpol_cond_put(pol);
2056 out:
2057         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2058                 goto retry_cpuset;
2059         return page;
2060 }
2061
2062 /**
2063  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2064  *
2065  *      @gfp:
2066  *              %GFP_USER   user allocation,
2067  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2068  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2069  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2070  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2071  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2072  *
2073  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2074  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2075  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2076  *
2077  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2078  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2079  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2080  */
2081 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2082 {
2083         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2084         struct page *page;
2085         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2086
2087         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2088                 pol = get_task_policy(current);
2089
2090 retry_cpuset:
2091         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2092
2093         /*
2094          * No reference counting needed for current->mempolicy
2095          * nor system default_policy
2096          */
2097         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2098                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2099         else
2100                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2101                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2102                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2103
2104         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2105                 goto retry_cpuset;
2106
2107         return page;
2108 }
2109 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2110
2111 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2112 {
2113         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2114
2115         if (IS_ERR(pol))
2116                 return PTR_ERR(pol);
2117         dst->vm_policy = pol;
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 /*
2122  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2123  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2124  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2125  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2126  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2127  *
2128  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2129  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2130  */
2131
2132 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2133 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2134 {
2135         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2136
2137         if (!new)
2138                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2139
2140         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2141         if (old == current->mempolicy) {
2142                 task_lock(current);
2143                 *new = *old;
2144                 task_unlock(current);
2145         } else
2146                 *new = *old;
2147
2148         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2149                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2150                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2151                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2152                 else
2153                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2154         }
2155         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2156         return new;
2157 }
2158
2159 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2160 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2161 {
2162         if (!a || !b)
2163                 return false;
2164         if (a->mode != b->mode)
2165                 return false;
2166         if (a->flags != b->flags)
2167                 return false;
2168         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2169                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2170                         return false;
2171
2172         switch (a->mode) {
2173         case MPOL_BIND:
2174                 /* Fall through */
2175         case MPOL_INTERLEAVE:
2176                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2177         case MPOL_PREFERRED:
2178                 /* a's ->flags is the same as b's */
2179                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2180                         return true;
2181                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2182         default:
2183                 BUG();
2184                 return false;
2185         }
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Shared memory backing store policy support.
2190  *
2191  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2192  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2193  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2194  * for any accesses to the tree.
2195  */
2196
2197 /* lookup first element intersecting start-end */
2198 /* Caller holds sp->lock */
2199 static struct sp_node *
2200 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2201 {
2202         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2203
2204         while (n) {
2205                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2206
2207                 if (start >= p->end)
2208                         n = n->rb_right;
2209                 else if (end <= p->start)
2210                         n = n->rb_left;
2211                 else
2212                         break;
2213         }
2214         if (!n)
2215                 return NULL;
2216         for (;;) {
2217                 struct sp_node *w = NULL;
2218                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2219                 if (!prev)
2220                         break;
2221                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2222                 if (w->end <= start)
2223                         break;
2224                 n = prev;
2225         }
2226         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2227 }
2228
2229 /* Insert a new shared policy into the list. */
2230 /* Caller holds sp->lock */
2231 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2232 {
2233         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2234         struct rb_node *parent = NULL;
2235         struct sp_node *nd;
2236
2237         while (*p) {
2238                 parent = *p;
2239                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2240                 if (new->start < nd->start)
2241                         p = &(*p)->rb_left;
2242                 else if (new->end > nd->end)
2243                         p = &(*p)->rb_right;
2244                 else
2245                         BUG();
2246         }
2247         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2248         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2249         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2250                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2251 }
2252
2253 /* Find shared policy intersecting idx */
2254 struct mempolicy *
2255 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2256 {
2257         struct mempolicy *pol = NULL;
2258         struct sp_node *sn;
2259
2260         if (!sp->root.rb_node)
2261                 return NULL;
2262         spin_lock(&sp->lock);
2263         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2264         if (sn) {
2265                 mpol_get(sn->policy);
2266                 pol = sn->policy;
2267         }
2268         spin_unlock(&sp->lock);
2269         return pol;
2270 }
2271
2272 static void sp_free(struct sp_node *n)
2273 {
2274         mpol_put(n->policy);
2275         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2276 }
2277
2278 /**
2279  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2280  *
2281  * @page: page to be checked
2282  * @vma: vm area where page mapped
2283  * @addr: virtual address where page mapped
2284  *
2285  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2286  * node id.
2287  *
2288  * Returns:
2289  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2290  *      node    - node id where the page should be
2291  *
2292  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2293  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2294  */
2295 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2296 {
2297         struct mempolicy *pol;
2298         struct zone *zone;
2299         int curnid = page_to_nid(page);
2300         unsigned long pgoff;
2301         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2302         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2303         int polnid = -1;
2304         int ret = -1;
2305
2306         BUG_ON(!vma);
2307
2308         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2309         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2310                 goto out;
2311
2312         switch (pol->mode) {
2313         case MPOL_INTERLEAVE:
2314                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2315                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2316
2317                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2318                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2319                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2320                 break;
2321
2322         case MPOL_PREFERRED:
2323                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2324                         polnid = numa_node_id();
2325                 else
2326                         polnid = pol->v.preferred_node;
2327                 break;
2328
2329         case MPOL_BIND:
2330                 /*
2331                  * allows binding to multiple nodes.
2332                  * use current page if in policy nodemask,
2333                  * else select nearest allowed node, if any.
2334                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2335                  */
2336                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2337                         goto out;
2338                 (void)first_zones_zonelist(
2339                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2340                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2341                                 &pol->v.nodes, &zone);
2342                 polnid = zone->node;
2343                 break;
2344
2345         default:
2346                 BUG();
2347         }
2348
2349         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2350         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2351                 polnid = thisnid;
2352
2353                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2354                         goto out;
2355         }
2356
2357         if (curnid != polnid)
2358                 ret = polnid;
2359 out:
2360         mpol_cond_put(pol);
2361
2362         return ret;
2363 }
2364
2365 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2366 {
2367         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2368         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2369         sp_free(n);
2370 }
2371
2372 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2373                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2374 {
2375         node->start = start;
2376         node->end = end;
2377         node->policy = pol;
2378 }
2379
2380 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2381                                 struct mempolicy *pol)
2382 {
2383         struct sp_node *n;
2384         struct mempolicy *newpol;
2385
2386         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2387         if (!n)
2388                 return NULL;
2389
2390         newpol = mpol_dup(pol);
2391         if (IS_ERR(newpol)) {
2392                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2393                 return NULL;
2394         }
2395         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2396         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2397
2398         return n;
2399 }
2400
2401 /* Replace a policy range. */
2402 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2403                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2404 {
2405         struct sp_node *n;
2406         struct sp_node *n_new = NULL;
2407         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2408         int ret = 0;
2409
2410 restart:
2411         spin_lock(&sp->lock);
2412         n = sp_lookup(sp, start, end);
2413         /* Take care of old policies in the same range. */
2414         while (n && n->start < end) {
2415                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2416                 if (n->start >= start) {
2417                         if (n->end <= end)
2418                                 sp_delete(sp, n);
2419                         else
2420                                 n->start = end;
2421                 } else {
2422                         /* Old policy spanning whole new range. */
2423                         if (n->end > end) {
2424                                 if (!n_new)
2425                                         goto alloc_new;
2426
2427                                 *mpol_new = *n->policy;
2428                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2429                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2430                                 n->end = start;
2431                                 sp_insert(sp, n_new);
2432                                 n_new = NULL;
2433                                 mpol_new = NULL;
2434                                 break;
2435                         } else
2436                                 n->end = start;
2437                 }
2438                 if (!next)
2439                         break;
2440                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2441         }
2442         if (new)
2443                 sp_insert(sp, new);
2444         spin_unlock(&sp->lock);
2445         ret = 0;
2446
2447 err_out:
2448         if (mpol_new)
2449                 mpol_put(mpol_new);
2450         if (n_new)
2451                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2452
2453         return ret;
2454
2455 alloc_new:
2456         spin_unlock(&sp->lock);
2457         ret = -ENOMEM;
2458         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2459         if (!n_new)
2460                 goto err_out;
2461         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2462         if (!mpol_new)
2463                 goto err_out;
2464         goto restart;
2465 }
2466
2467 /**
2468  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2469  * @sp: pointer to inode shared policy
2470  * @mpol:  struct mempolicy to install
2471  *
2472  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2473  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2474  * This must be released on exit.
2475  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2476  */
2477 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2478 {
2479         int ret;
2480
2481         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2482         spin_lock_init(&sp->lock);
2483
2484         if (mpol) {
2485                 struct vm_area_struct pvma;
2486                 struct mempolicy *new;
2487                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2488
2489                 if (!scratch)
2490                         goto put_mpol;
2491                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2492                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2493                 if (IS_ERR(new))
2494                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2495
2496                 task_lock(current);
2497                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2498                 task_unlock(current);
2499                 if (ret)
2500                         goto put_new;
2501
2502                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2503                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2504                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2505                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2506
2507 put_new:
2508                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2509 free_scratch:
2510                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2511 put_mpol:
2512                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2513         }
2514 }
2515
2516 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2517                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2518 {
2519         int err;
2520         struct sp_node *new = NULL;
2521         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2522
2523         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2524                  vma->vm_pgoff,
2525                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2526                  npol ? npol->flags : -1,
2527                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2528
2529         if (npol) {
2530                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2531                 if (!new)
2532                         return -ENOMEM;
2533         }
2534         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2535         if (err && new)
2536                 sp_free(new);
2537         return err;
2538 }
2539
2540 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2541 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2542 {
2543         struct sp_node *n;
2544         struct rb_node *next;
2545
2546         if (!p->root.rb_node)
2547                 return;
2548         spin_lock(&p->lock);
2549         next = rb_first(&p->root);
2550         while (next) {
2551                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2552                 next = rb_next(&n->nd);
2553                 sp_delete(p, n);
2554         }
2555         spin_unlock(&p->lock);
2556 }
2557
2558 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2559 static int __initdata numabalancing_override;
2560
2561 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2562 {
2563         bool numabalancing_default = false;
2564
2565         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2566                 numabalancing_default = true;
2567
2568         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2569         if (numabalancing_override)
2570                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2571
2572         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2573                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2574                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2575                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2576         }
2577 }
2578
2579 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2580 {
2581         int ret = 0;
2582         if (!str)
2583                 goto out;
2584
2585         if (!strcmp(str, "enable")) {
2586                 numabalancing_override = 1;
2587                 ret = 1;
2588         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2589                 numabalancing_override = -1;
2590                 ret = 1;
2591         }
2592 out:
2593         if (!ret)
2594                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2595
2596         return ret;
2597 }
2598 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2599 #else
2600 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2601 {
2602 }
2603 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2604
2605 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2606 void __init numa_policy_init(void)
2607 {
2608         nodemask_t interleave_nodes;
2609         unsigned long largest = 0;
2610         int nid, prefer = 0;
2611
2612         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2613                                          sizeof(struct mempolicy),
2614                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2615
2616         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2617                                      sizeof(struct sp_node),
2618                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2619
2620         for_each_node(nid) {
2621                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2622                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2623                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2624                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2625                         .v = { .preferred_node = nid, },
2626                 };
2627         }
2628
2629         /*
2630          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2631          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2632          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2633          */
2634         nodes_clear(interleave_nodes);
2635         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2636                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2637
2638                 /* Preserve the largest node */
2639                 if (largest < total_pages) {
2640                         largest = total_pages;
2641                         prefer = nid;
2642                 }
2643
2644                 /* Interleave this node? */
2645                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2646                         node_set(nid, interleave_nodes);
2647         }
2648
2649         /* All too small, use the largest */
2650         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2651                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2652
2653         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2654                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2655
2656         check_numabalancing_enable();
2657 }
2658
2659 /* Reset policy of current process to default */
2660 void numa_default_policy(void)
2661 {
2662         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2663 }
2664
2665 /*
2666  * Parse and format mempolicy from/to strings
2667  */
2668
2669 /*
2670  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2671  */
2672 static const char * const policy_modes[] =
2673 {
2674         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2675         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2676         [MPOL_BIND]       = "bind",
2677         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2678         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2679 };
2680
2681
2682 #ifdef CONFIG_TMPFS
2683 /**
2684  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2685  * @str:  string containing mempolicy to parse
2686  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2687  *
2688  * Format of input:
2689  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2690  *
2691  * On success, returns 0, else 1
2692  */
2693 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2694 {
2695         struct mempolicy *new = NULL;
2696         unsigned short mode;
2697         unsigned short mode_flags;
2698         nodemask_t nodes;
2699         char *nodelist = strchr(str, ':');
2700         char *flags = strchr(str, '=');
2701         int err = 1;
2702
2703         if (flags)
2704                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2705
2706         if (nodelist) {
2707                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2708                 *nodelist++ = '\0';
2709                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2710                         goto out;
2711                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2712                         goto out;
2713         } else
2714                 nodes_clear(nodes);
2715
2716         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2717                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2718                         break;
2719                 }
2720         }
2721         if (mode >= MPOL_MAX)
2722                 goto out;
2723
2724         switch (mode) {
2725         case MPOL_PREFERRED:
2726                 /*
2727                  * Insist on a nodelist of one node only
2728                  */
2729                 if (nodelist) {
2730                         char *rest = nodelist;
2731                         while (isdigit(*rest))
2732                                 rest++;
2733                         if (*rest)
2734                                 goto out;
2735                 }
2736                 break;
2737         case MPOL_INTERLEAVE:
2738                 /*
2739                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2740                  */
2741                 if (!nodelist)
2742                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2743                 break;
2744         case MPOL_LOCAL:
2745                 /*
2746                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2747                  */
2748                 if (nodelist)
2749                         goto out;
2750                 mode = MPOL_PREFERRED;
2751                 break;
2752         case MPOL_DEFAULT:
2753                 /*
2754                  * Insist on a empty nodelist
2755                  */
2756                 if (!nodelist)
2757                         err = 0;
2758                 goto out;
2759         case MPOL_BIND:
2760                 /*
2761                  * Insist on a nodelist
2762                  */
2763                 if (!nodelist)
2764                         goto out;
2765         }
2766
2767         mode_flags = 0;
2768         if (flags) {
2769                 /*
2770                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2771                  * mode flags.
2772                  */
2773                 if (!strcmp(flags, "static"))
2774                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2775                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2776                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2777                 else
2778                         goto out;
2779         }
2780
2781         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2782         if (IS_ERR(new))
2783                 goto out;
2784
2785         /*
2786          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2787          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2788          */
2789         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2790                 new->v.nodes = nodes;
2791         else if (nodelist)
2792                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2793         else
2794                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2795
2796         /*
2797          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2798          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2799          */
2800         new->w.user_nodemask = nodes;
2801
2802         err = 0;
2803
2804 out:
2805         /* Restore string for error message */
2806         if (nodelist)
2807                 *--nodelist = ':';
2808         if (flags)
2809                 *--flags = '=';
2810         if (!err)
2811                 *mpol = new;
2812         return err;
2813 }
2814 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2815
2816 /**
2817  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2818  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2819  * @maxlen:  length of @buffer
2820  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2821  *
2822  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2823  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2824  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2825  */
2826 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2827 {
2828         char *p = buffer;
2829         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2830         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2831         unsigned short flags = 0;
2832
2833         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2834                 mode = pol->mode;
2835                 flags = pol->flags;
2836         }
2837
2838         switch (mode) {
2839         case MPOL_DEFAULT:
2840                 break;
2841         case MPOL_PREFERRED:
2842                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2843                         mode = MPOL_LOCAL;
2844                 else
2845                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2846                 break;
2847         case MPOL_BIND:
2848         case MPOL_INTERLEAVE:
2849                 nodes = pol->v.nodes;
2850                 break;
2851         default:
2852                 WARN_ON_ONCE(1);
2853                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2854                 return;
2855         }
2856
2857         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2858
2859         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2860                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2861
2862                 /*
2863                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2864                  */
2865                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2866                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2867                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2868                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2869         }
2870
2871         if (!nodes_empty(nodes))
2872                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2873                                nodemask_pr_args(&nodes));
2874 }