Merge branch 'x86/urgent' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip
[pandora-kernel.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #include <linux/mempolicy.h>
69 #include <linux/mm.h>
70 #include <linux/highmem.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/kernel.h>
73 #include <linux/sched.h>
74 #include <linux/nodemask.h>
75 #include <linux/cpuset.h>
76 #include <linux/slab.h>
77 #include <linux/string.h>
78 #include <linux/export.h>
79 #include <linux/nsproxy.h>
80 #include <linux/interrupt.h>
81 #include <linux/init.h>
82 #include <linux/compat.h>
83 #include <linux/swap.h>
84 #include <linux/seq_file.h>
85 #include <linux/proc_fs.h>
86 #include <linux/migrate.h>
87 #include <linux/ksm.h>
88 #include <linux/rmap.h>
89 #include <linux/security.h>
90 #include <linux/syscalls.h>
91 #include <linux/ctype.h>
92 #include <linux/mm_inline.h>
93 #include <linux/mmu_notifier.h>
94
95 #include <asm/tlbflush.h>
96 #include <asm/uaccess.h>
97 #include <linux/random.h>
98
99 #include "internal.h"
100
101 /* Internal flags */
102 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
103 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
104
105 static struct kmem_cache *policy_cache;
106 static struct kmem_cache *sn_cache;
107
108 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
109    policied. */
110 enum zone_type policy_zone = 0;
111
112 /*
113  * run-time system-wide default policy => local allocation
114  */
115 static struct mempolicy default_policy = {
116         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
117         .mode = MPOL_PREFERRED,
118         .flags = MPOL_F_LOCAL,
119 };
120
121 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
122
123 static struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
124 {
125         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
126
127         if (!pol) {
128                 int node = numa_node_id();
129
130                 if (node != NUMA_NO_NODE) {
131                         pol = &preferred_node_policy[node];
132                         /*
133                          * preferred_node_policy is not initialised early in
134                          * boot
135                          */
136                         if (!pol->mode)
137                                 pol = NULL;
138                 }
139         }
140
141         return pol;
142 }
143
144 static const struct mempolicy_operations {
145         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
146         /*
147          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
148          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
149          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
150          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
151          * page.
152          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
153          * rebind directly.
154          *
155          * step:
156          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
157          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
158          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
159          */
160         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
161                         enum mpol_rebind_step step);
162 } mpol_ops[MPOL_MAX];
163
164 /* Check that the nodemask contains at least one populated zone */
165 static int is_valid_nodemask(const nodemask_t *nodemask)
166 {
167         return nodes_intersects(*nodemask, node_states[N_MEMORY]);
168 }
169
170 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
171 {
172         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
173 }
174
175 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
176                                    const nodemask_t *rel)
177 {
178         nodemask_t tmp;
179         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
180         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
181 }
182
183 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
184 {
185         if (nodes_empty(*nodes))
186                 return -EINVAL;
187         pol->v.nodes = *nodes;
188         return 0;
189 }
190
191 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
192 {
193         if (!nodes)
194                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
195         else if (nodes_empty(*nodes))
196                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
197         else
198                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
199         return 0;
200 }
201
202 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
203 {
204         if (!is_valid_nodemask(nodes))
205                 return -EINVAL;
206         pol->v.nodes = *nodes;
207         return 0;
208 }
209
210 /*
211  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
212  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
213  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
214  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
215  *
216  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
217  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
218  */
219 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
220                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
221 {
222         int ret;
223
224         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
225         if (pol == NULL)
226                 return 0;
227         /* Check N_MEMORY */
228         nodes_and(nsc->mask1,
229                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
230
231         VM_BUG_ON(!nodes);
232         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
233                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
234         else {
235                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
236                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes,&nsc->mask1);
237                 else
238                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
239
240                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
241                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
242                 else
243                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
244                                                 cpuset_current_mems_allowed;
245         }
246
247         if (nodes)
248                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
249         else
250                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
251         return ret;
252 }
253
254 /*
255  * This function just creates a new policy, does some check and simple
256  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
257  */
258 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
259                                   nodemask_t *nodes)
260 {
261         struct mempolicy *policy;
262
263         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
264                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
265
266         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
267                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
268                         return ERR_PTR(-EINVAL);
269                 return NULL;
270         }
271         VM_BUG_ON(!nodes);
272
273         /*
274          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
275          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
276          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
277          */
278         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
279                 if (nodes_empty(*nodes)) {
280                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
281                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
282                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
283                 }
284         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
285                 if (!nodes_empty(*nodes))
286                         return ERR_PTR(-EINVAL);
287                 mode = MPOL_PREFERRED;
288         } else if (nodes_empty(*nodes))
289                 return ERR_PTR(-EINVAL);
290         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
291         if (!policy)
292                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
293         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
294         policy->mode = mode;
295         policy->flags = flags;
296
297         return policy;
298 }
299
300 /* Slow path of a mpol destructor. */
301 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
302 {
303         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
304                 return;
305         kmem_cache_free(policy_cache, p);
306 }
307
308 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
309                                 enum mpol_rebind_step step)
310 {
311 }
312
313 /*
314  * step:
315  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
316  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
317  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
318  */
319 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
320                                  enum mpol_rebind_step step)
321 {
322         nodemask_t tmp;
323
324         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
325                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
326         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
327                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
328         else {
329                 /*
330                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
331                  * result
332                  */
333                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
334                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
335                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
336                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
337                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
338                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
339                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
340                 } else
341                         BUG();
342         }
343
344         if (nodes_empty(tmp))
345                 tmp = *nodes;
346
347         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
348                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
349         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
350                 pol->v.nodes = tmp;
351         else
352                 BUG();
353
354         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
355                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
356                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
357                         current->il_next = first_node(tmp);
358                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
359                         current->il_next = numa_node_id();
360         }
361 }
362
363 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
364                                   const nodemask_t *nodes,
365                                   enum mpol_rebind_step step)
366 {
367         nodemask_t tmp;
368
369         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
370                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
371
372                 if (node_isset(node, *nodes)) {
373                         pol->v.preferred_node = node;
374                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
375                 } else
376                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
377         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
378                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
379                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
380         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
381                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
382                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
383                                                    *nodes);
384                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
385         }
386 }
387
388 /*
389  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
390  *
391  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
392  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
393  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
394  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
395  * page.
396  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
397  * rebind directly.
398  *
399  * step:
400  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
401  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
402  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
403  */
404 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
405                                 enum mpol_rebind_step step)
406 {
407         if (!pol)
408                 return;
409         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
410             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
411                 return;
412
413         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
414                 return;
415
416         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
417                 BUG();
418
419         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
420                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
421         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
422                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
423         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
424                 BUG();
425
426         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
427 }
428
429 /*
430  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
431  * pointer, and updates task mempolicy.
432  *
433  * Called with task's alloc_lock held.
434  */
435
436 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
437                         enum mpol_rebind_step step)
438 {
439         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
440 }
441
442 /*
443  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
444  *
445  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
446  */
447
448 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
449 {
450         struct vm_area_struct *vma;
451
452         down_write(&mm->mmap_sem);
453         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
454                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
455         up_write(&mm->mmap_sem);
456 }
457
458 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
459         [MPOL_DEFAULT] = {
460                 .rebind = mpol_rebind_default,
461         },
462         [MPOL_INTERLEAVE] = {
463                 .create = mpol_new_interleave,
464                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
465         },
466         [MPOL_PREFERRED] = {
467                 .create = mpol_new_preferred,
468                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
469         },
470         [MPOL_BIND] = {
471                 .create = mpol_new_bind,
472                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
473         },
474 };
475
476 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
477                                 unsigned long flags);
478
479 /*
480  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
481  * and move them to the pagelist if they do.
482  */
483 static int queue_pages_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
484                 unsigned long addr, unsigned long end,
485                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
486                 void *private)
487 {
488         pte_t *orig_pte;
489         pte_t *pte;
490         spinlock_t *ptl;
491
492         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
493         do {
494                 struct page *page;
495                 int nid;
496
497                 if (!pte_present(*pte))
498                         continue;
499                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
500                 if (!page)
501                         continue;
502                 /*
503                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
504                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
505                  */
506                 if (PageReserved(page))
507                         continue;
508                 nid = page_to_nid(page);
509                 if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
510                         continue;
511
512                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
513                         migrate_page_add(page, private, flags);
514                 else
515                         break;
516         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
517         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
518         return addr != end;
519 }
520
521 static void queue_pages_hugetlb_pmd_range(struct vm_area_struct *vma,
522                 pmd_t *pmd, const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
523                                     void *private)
524 {
525 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
526         int nid;
527         struct page *page;
528         spinlock_t *ptl;
529         pte_t entry;
530
531         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(vma), vma->vm_mm, (pte_t *)pmd);
532         entry = huge_ptep_get((pte_t *)pmd);
533         if (!pte_present(entry))
534                 goto unlock;
535         page = pte_page(entry);
536         nid = page_to_nid(page);
537         if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
538                 goto unlock;
539         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
540         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
541             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
542                 isolate_huge_page(page, private);
543 unlock:
544         spin_unlock(ptl);
545 #else
546         BUG();
547 #endif
548 }
549
550 static inline int queue_pages_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
551                 unsigned long addr, unsigned long end,
552                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
553                 void *private)
554 {
555         pmd_t *pmd;
556         unsigned long next;
557
558         pmd = pmd_offset(pud, addr);
559         do {
560                 next = pmd_addr_end(addr, end);
561                 if (!pmd_present(*pmd))
562                         continue;
563                 if (pmd_huge(*pmd) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
564                         queue_pages_hugetlb_pmd_range(vma, pmd, nodes,
565                                                 flags, private);
566                         continue;
567                 }
568                 split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
569                 if (pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd))
570                         continue;
571                 if (queue_pages_pte_range(vma, pmd, addr, next, nodes,
572                                     flags, private))
573                         return -EIO;
574         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
575         return 0;
576 }
577
578 static inline int queue_pages_pud_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
579                 unsigned long addr, unsigned long end,
580                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
581                 void *private)
582 {
583         pud_t *pud;
584         unsigned long next;
585
586         pud = pud_offset(pgd, addr);
587         do {
588                 next = pud_addr_end(addr, end);
589                 if (pud_huge(*pud) && is_vm_hugetlb_page(vma))
590                         continue;
591                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
592                         continue;
593                 if (queue_pages_pmd_range(vma, pud, addr, next, nodes,
594                                     flags, private))
595                         return -EIO;
596         } while (pud++, addr = next, addr != end);
597         return 0;
598 }
599
600 static inline int queue_pages_pgd_range(struct vm_area_struct *vma,
601                 unsigned long addr, unsigned long end,
602                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
603                 void *private)
604 {
605         pgd_t *pgd;
606         unsigned long next;
607
608         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
609         do {
610                 next = pgd_addr_end(addr, end);
611                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
612                         continue;
613                 if (queue_pages_pud_range(vma, pgd, addr, next, nodes,
614                                     flags, private))
615                         return -EIO;
616         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
617         return 0;
618 }
619
620 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
621 /*
622  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
623  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
624  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
625  *
626  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
627  * an architecture makes a different choice, it will need further
628  * changes to the core.
629  */
630 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
631                         unsigned long addr, unsigned long end)
632 {
633         int nr_updated;
634
635         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, vma->vm_page_prot, 0, 1);
636         if (nr_updated)
637                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
638
639         return nr_updated;
640 }
641 #else
642 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
643                         unsigned long addr, unsigned long end)
644 {
645         return 0;
646 }
647 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
648
649 /*
650  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
651  *
652  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
653  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
654  * passed via @private.)
655  */
656 static struct vm_area_struct *
657 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
658                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags, void *private)
659 {
660         int err;
661         struct vm_area_struct *first, *vma, *prev;
662
663
664         first = find_vma(mm, start);
665         if (!first)
666                 return ERR_PTR(-EFAULT);
667         prev = NULL;
668         for (vma = first; vma && vma->vm_start < end; vma = vma->vm_next) {
669                 unsigned long endvma = vma->vm_end;
670
671                 if (endvma > end)
672                         endvma = end;
673                 if (vma->vm_start > start)
674                         start = vma->vm_start;
675
676                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
677                         if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
678                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
679                         if (prev && prev->vm_end < vma->vm_start)
680                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
681                 }
682
683                 if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
684                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
685                         goto next;
686                 }
687
688                 if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
689                      ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
690                       vma_migratable(vma))) {
691
692                         err = queue_pages_pgd_range(vma, start, endvma, nodes,
693                                                 flags, private);
694                         if (err) {
695                                 first = ERR_PTR(err);
696                                 break;
697                         }
698                 }
699 next:
700                 prev = vma;
701         }
702         return first;
703 }
704
705 /*
706  * Apply policy to a single VMA
707  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
708  */
709 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
710                                                 struct mempolicy *pol)
711 {
712         int err;
713         struct mempolicy *old;
714         struct mempolicy *new;
715
716         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
717                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
718                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
719                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
720
721         new = mpol_dup(pol);
722         if (IS_ERR(new))
723                 return PTR_ERR(new);
724
725         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
726                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
727                 if (err)
728                         goto err_out;
729         }
730
731         old = vma->vm_policy;
732         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
733         mpol_put(old);
734
735         return 0;
736  err_out:
737         mpol_put(new);
738         return err;
739 }
740
741 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
742 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
743                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
744 {
745         struct vm_area_struct *next;
746         struct vm_area_struct *prev;
747         struct vm_area_struct *vma;
748         int err = 0;
749         pgoff_t pgoff;
750         unsigned long vmstart;
751         unsigned long vmend;
752
753         vma = find_vma(mm, start);
754         if (!vma || vma->vm_start > start)
755                 return -EFAULT;
756
757         prev = vma->vm_prev;
758         if (start > vma->vm_start)
759                 prev = vma;
760
761         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
762                 next = vma->vm_next;
763                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
764                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
765
766                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
767                         continue;
768
769                 pgoff = vma->vm_pgoff +
770                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
771                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
772                                   vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
773                                   new_pol);
774                 if (prev) {
775                         vma = prev;
776                         next = vma->vm_next;
777                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
778                                 continue;
779                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
780                         goto replace;
781                 }
782                 if (vma->vm_start != vmstart) {
783                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
784                         if (err)
785                                 goto out;
786                 }
787                 if (vma->vm_end != vmend) {
788                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
789                         if (err)
790                                 goto out;
791                 }
792  replace:
793                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
794                 if (err)
795                         goto out;
796         }
797
798  out:
799         return err;
800 }
801
802 /* Set the process memory policy */
803 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
804                              nodemask_t *nodes)
805 {
806         struct mempolicy *new, *old;
807         struct mm_struct *mm = current->mm;
808         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
809         int ret;
810
811         if (!scratch)
812                 return -ENOMEM;
813
814         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
815         if (IS_ERR(new)) {
816                 ret = PTR_ERR(new);
817                 goto out;
818         }
819         /*
820          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
821          * is using it.
822          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
823          * with no 'mm'.
824          */
825         if (mm)
826                 down_write(&mm->mmap_sem);
827         task_lock(current);
828         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
829         if (ret) {
830                 task_unlock(current);
831                 if (mm)
832                         up_write(&mm->mmap_sem);
833                 mpol_put(new);
834                 goto out;
835         }
836         old = current->mempolicy;
837         current->mempolicy = new;
838         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
839             nodes_weight(new->v.nodes))
840                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
841         task_unlock(current);
842         if (mm)
843                 up_write(&mm->mmap_sem);
844
845         mpol_put(old);
846         ret = 0;
847 out:
848         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
849         return ret;
850 }
851
852 /*
853  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
854  *
855  * Called with task's alloc_lock held
856  */
857 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
858 {
859         nodes_clear(*nodes);
860         if (p == &default_policy)
861                 return;
862
863         switch (p->mode) {
864         case MPOL_BIND:
865                 /* Fall through */
866         case MPOL_INTERLEAVE:
867                 *nodes = p->v.nodes;
868                 break;
869         case MPOL_PREFERRED:
870                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
871                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
872                 /* else return empty node mask for local allocation */
873                 break;
874         default:
875                 BUG();
876         }
877 }
878
879 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
880 {
881         struct page *p;
882         int err;
883
884         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
885         if (err >= 0) {
886                 err = page_to_nid(p);
887                 put_page(p);
888         }
889         return err;
890 }
891
892 /* Retrieve NUMA policy */
893 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
894                              unsigned long addr, unsigned long flags)
895 {
896         int err;
897         struct mm_struct *mm = current->mm;
898         struct vm_area_struct *vma = NULL;
899         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
900
901         if (flags &
902                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
903                 return -EINVAL;
904
905         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
906                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
907                         return -EINVAL;
908                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
909                 task_lock(current);
910                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
911                 task_unlock(current);
912                 return 0;
913         }
914
915         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
916                 /*
917                  * Do NOT fall back to task policy if the
918                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
919                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
920                  */
921                 down_read(&mm->mmap_sem);
922                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
923                 if (!vma) {
924                         up_read(&mm->mmap_sem);
925                         return -EFAULT;
926                 }
927                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
928                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
929                 else
930                         pol = vma->vm_policy;
931         } else if (addr)
932                 return -EINVAL;
933
934         if (!pol)
935                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
936
937         if (flags & MPOL_F_NODE) {
938                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
939                         err = lookup_node(mm, addr);
940                         if (err < 0)
941                                 goto out;
942                         *policy = err;
943                 } else if (pol == current->mempolicy &&
944                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
945                         *policy = current->il_next;
946                 } else {
947                         err = -EINVAL;
948                         goto out;
949                 }
950         } else {
951                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
952                                                 pol->mode;
953                 /*
954                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
955                  * the policy to userspace.
956                  */
957                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
958         }
959
960         if (vma) {
961                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
962                 vma = NULL;
963         }
964
965         err = 0;
966         if (nmask) {
967                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
968                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
969                 } else {
970                         task_lock(current);
971                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
972                         task_unlock(current);
973                 }
974         }
975
976  out:
977         mpol_cond_put(pol);
978         if (vma)
979                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
980         return err;
981 }
982
983 #ifdef CONFIG_MIGRATION
984 /*
985  * page migration
986  */
987 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
988                                 unsigned long flags)
989 {
990         /*
991          * Avoid migrating a page that is shared with others.
992          */
993         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
994                 if (!isolate_lru_page(page)) {
995                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
996                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
997                                             page_is_file_cache(page));
998                 }
999         }
1000 }
1001
1002 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
1003 {
1004         if (PageHuge(page))
1005                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1006                                         node);
1007         else
1008                 return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Migrate pages from one node to a target node.
1013  * Returns error or the number of pages not migrated.
1014  */
1015 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1016                            int flags)
1017 {
1018         nodemask_t nmask;
1019         LIST_HEAD(pagelist);
1020         int err = 0;
1021
1022         nodes_clear(nmask);
1023         node_set(source, nmask);
1024
1025         /*
1026          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1027          * need migration.  Between passing in the full user address
1028          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1029          */
1030         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1031         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1032                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1033
1034         if (!list_empty(&pagelist)) {
1035                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest,
1036                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1037                 if (err)
1038                         putback_movable_pages(&pagelist);
1039         }
1040
1041         return err;
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1046  * layout as much as possible.
1047  *
1048  * Returns the number of page that could not be moved.
1049  */
1050 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1051                      const nodemask_t *to, int flags)
1052 {
1053         int busy = 0;
1054         int err;
1055         nodemask_t tmp;
1056
1057         err = migrate_prep();
1058         if (err)
1059                 return err;
1060
1061         down_read(&mm->mmap_sem);
1062
1063         err = migrate_vmas(mm, from, to, flags);
1064         if (err)
1065                 goto out;
1066
1067         /*
1068          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1069          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1070          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1071          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1072          *
1073          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1074          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1075          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1076          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1077          *
1078          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1079          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1080          * (nothing left to migrate).
1081          *
1082          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1083          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1084          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1085          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1086          * before migrating outgoing memory source that same node.
1087          *
1088          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1089          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1090          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1091          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1092          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1093          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1094          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1095          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1096          */
1097
1098         tmp = *from;
1099         while (!nodes_empty(tmp)) {
1100                 int s,d;
1101                 int source = NUMA_NO_NODE;
1102                 int dest = 0;
1103
1104                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1105
1106                         /*
1107                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1108                          * node relationship of the pages established between
1109                          * threads and memory areas.
1110                          *
1111                          * However if the number of source nodes is not equal to
1112                          * the number of destination nodes we can not preserve
1113                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1114                          * copying memory from a node that is in the destination
1115                          * mask.
1116                          *
1117                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1118                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1119                          */
1120
1121                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1122                                                 (node_isset(s, *to)))
1123                                 continue;
1124
1125                         d = node_remap(s, *from, *to);
1126                         if (s == d)
1127                                 continue;
1128
1129                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1130                         dest = d;
1131
1132                         /* dest not in remaining from nodes? */
1133                         if (!node_isset(dest, tmp))
1134                                 break;
1135                 }
1136                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1137                         break;
1138
1139                 node_clear(source, tmp);
1140                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1141                 if (err > 0)
1142                         busy += err;
1143                 if (err < 0)
1144                         break;
1145         }
1146 out:
1147         up_read(&mm->mmap_sem);
1148         if (err < 0)
1149                 return err;
1150         return busy;
1151
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1156  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
1157  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1158  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1159  * is in virtual address order.
1160  */
1161 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1162 {
1163         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
1164         unsigned long uninitialized_var(address);
1165
1166         while (vma) {
1167                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1168                 if (address != -EFAULT)
1169                         break;
1170                 vma = vma->vm_next;
1171         }
1172
1173         if (PageHuge(page)) {
1174                 BUG_ON(!vma);
1175                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1176         }
1177         /*
1178          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1179          */
1180         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1181 }
1182 #else
1183
1184 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1185                                 unsigned long flags)
1186 {
1187 }
1188
1189 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1190                      const nodemask_t *to, int flags)
1191 {
1192         return -ENOSYS;
1193 }
1194
1195 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1196 {
1197         return NULL;
1198 }
1199 #endif
1200
1201 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1202                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1203                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1204 {
1205         struct vm_area_struct *vma;
1206         struct mm_struct *mm = current->mm;
1207         struct mempolicy *new;
1208         unsigned long end;
1209         int err;
1210         LIST_HEAD(pagelist);
1211
1212         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1213                 return -EINVAL;
1214         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1215                 return -EPERM;
1216
1217         if (start & ~PAGE_MASK)
1218                 return -EINVAL;
1219
1220         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1221                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1222
1223         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1224         end = start + len;
1225
1226         if (end < start)
1227                 return -EINVAL;
1228         if (end == start)
1229                 return 0;
1230
1231         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1232         if (IS_ERR(new))
1233                 return PTR_ERR(new);
1234
1235         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1236                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1237
1238         /*
1239          * If we are using the default policy then operation
1240          * on discontinuous address spaces is okay after all
1241          */
1242         if (!new)
1243                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1244
1245         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1246                  start, start + len, mode, mode_flags,
1247                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1248
1249         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1250
1251                 err = migrate_prep();
1252                 if (err)
1253                         goto mpol_out;
1254         }
1255         {
1256                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1257                 if (scratch) {
1258                         down_write(&mm->mmap_sem);
1259                         task_lock(current);
1260                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1261                         task_unlock(current);
1262                         if (err)
1263                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1264                 } else
1265                         err = -ENOMEM;
1266                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1267         }
1268         if (err)
1269                 goto mpol_out;
1270
1271         vma = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1272                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1273
1274         err = PTR_ERR(vma);     /* maybe ... */
1275         if (!IS_ERR(vma))
1276                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1277
1278         if (!err) {
1279                 int nr_failed = 0;
1280
1281                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1282                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1283                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
1284                                         (unsigned long)vma,
1285                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1286                         if (nr_failed)
1287                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1288                 }
1289
1290                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1291                         err = -EIO;
1292         } else
1293                 putback_movable_pages(&pagelist);
1294
1295         up_write(&mm->mmap_sem);
1296  mpol_out:
1297         mpol_put(new);
1298         return err;
1299 }
1300
1301 /*
1302  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1303  */
1304
1305 /* Copy a node mask from user space. */
1306 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1307                      unsigned long maxnode)
1308 {
1309         unsigned long k;
1310         unsigned long nlongs;
1311         unsigned long endmask;
1312
1313         --maxnode;
1314         nodes_clear(*nodes);
1315         if (maxnode == 0 || !nmask)
1316                 return 0;
1317         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1318                 return -EINVAL;
1319
1320         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1321         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1322                 endmask = ~0UL;
1323         else
1324                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1325
1326         /* When the user specified more nodes than supported just check
1327            if the non supported part is all zero. */
1328         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1329                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1330                         return -EINVAL;
1331                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1332                         unsigned long t;
1333                         if (get_user(t, nmask + k))
1334                                 return -EFAULT;
1335                         if (k == nlongs - 1) {
1336                                 if (t & endmask)
1337                                         return -EINVAL;
1338                         } else if (t)
1339                                 return -EINVAL;
1340                 }
1341                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1342                 endmask = ~0UL;
1343         }
1344
1345         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1346                 return -EFAULT;
1347         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1348         return 0;
1349 }
1350
1351 /* Copy a kernel node mask to user space */
1352 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1353                               nodemask_t *nodes)
1354 {
1355         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1356         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1357
1358         if (copy > nbytes) {
1359                 if (copy > PAGE_SIZE)
1360                         return -EINVAL;
1361                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1362                         return -EFAULT;
1363                 copy = nbytes;
1364         }
1365         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1366 }
1367
1368 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1369                 unsigned long, mode, unsigned long __user *, nmask,
1370                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1371 {
1372         nodemask_t nodes;
1373         int err;
1374         unsigned short mode_flags;
1375
1376         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1377         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1378         if (mode >= MPOL_MAX)
1379                 return -EINVAL;
1380         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1381             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1382                 return -EINVAL;
1383         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1384         if (err)
1385                 return err;
1386         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1387 }
1388
1389 /* Set the process memory policy */
1390 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, unsigned long __user *, nmask,
1391                 unsigned long, maxnode)
1392 {
1393         int err;
1394         nodemask_t nodes;
1395         unsigned short flags;
1396
1397         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1398         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1399         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1400                 return -EINVAL;
1401         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1402                 return -EINVAL;
1403         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1404         if (err)
1405                 return err;
1406         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1407 }
1408
1409 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1410                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1411                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1412 {
1413         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1414         struct mm_struct *mm = NULL;
1415         struct task_struct *task;
1416         nodemask_t task_nodes;
1417         int err;
1418         nodemask_t *old;
1419         nodemask_t *new;
1420         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1421
1422         if (!scratch)
1423                 return -ENOMEM;
1424
1425         old = &scratch->mask1;
1426         new = &scratch->mask2;
1427
1428         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1429         if (err)
1430                 goto out;
1431
1432         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1433         if (err)
1434                 goto out;
1435
1436         /* Find the mm_struct */
1437         rcu_read_lock();
1438         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1439         if (!task) {
1440                 rcu_read_unlock();
1441                 err = -ESRCH;
1442                 goto out;
1443         }
1444         get_task_struct(task);
1445
1446         err = -EINVAL;
1447
1448         /*
1449          * Check if this process has the right to modify the specified
1450          * process. The right exists if the process has administrative
1451          * capabilities, superuser privileges or the same
1452          * userid as the target process.
1453          */
1454         tcred = __task_cred(task);
1455         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1456             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1457             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1458                 rcu_read_unlock();
1459                 err = -EPERM;
1460                 goto out_put;
1461         }
1462         rcu_read_unlock();
1463
1464         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1465         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1466         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1467                 err = -EPERM;
1468                 goto out_put;
1469         }
1470
1471         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1472                 err = -EINVAL;
1473                 goto out_put;
1474         }
1475
1476         err = security_task_movememory(task);
1477         if (err)
1478                 goto out_put;
1479
1480         mm = get_task_mm(task);
1481         put_task_struct(task);
1482
1483         if (!mm) {
1484                 err = -EINVAL;
1485                 goto out;
1486         }
1487
1488         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1489                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1490
1491         mmput(mm);
1492 out:
1493         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1494
1495         return err;
1496
1497 out_put:
1498         put_task_struct(task);
1499         goto out;
1500
1501 }
1502
1503
1504 /* Retrieve NUMA policy */
1505 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1506                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1507                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1508 {
1509         int err;
1510         int uninitialized_var(pval);
1511         nodemask_t nodes;
1512
1513         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1514                 return -EINVAL;
1515
1516         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1517
1518         if (err)
1519                 return err;
1520
1521         if (policy && put_user(pval, policy))
1522                 return -EFAULT;
1523
1524         if (nmask)
1525                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1526
1527         return err;
1528 }
1529
1530 #ifdef CONFIG_COMPAT
1531
1532 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1533                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1534                        compat_ulong_t, maxnode,
1535                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1536 {
1537         long err;
1538         unsigned long __user *nm = NULL;
1539         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1540         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
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                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1547
1548         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1549
1550         if (!err && nmask) {
1551                 unsigned long copy_size;
1552                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1553                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1554                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1555                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1556                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1557         }
1558
1559         return err;
1560 }
1561
1562 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1563                        compat_ulong_t, maxnode)
1564 {
1565         long err = 0;
1566         unsigned long __user *nm = NULL;
1567         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1568         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1569
1570         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1571         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1572
1573         if (nmask) {
1574                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1575                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1576                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1577         }
1578
1579         if (err)
1580                 return -EFAULT;
1581
1582         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1583 }
1584
1585 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1586                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1587                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1588 {
1589         long err = 0;
1590         unsigned long __user *nm = NULL;
1591         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1592         nodemask_t bm;
1593
1594         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1595         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1596
1597         if (nmask) {
1598                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1599                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1600                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1601         }
1602
1603         if (err)
1604                 return -EFAULT;
1605
1606         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1607 }
1608
1609 #endif
1610
1611 /*
1612  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1613  * @task - task for fallback if vma policy == default
1614  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1615  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1616  *
1617  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1618  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1619  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies must be
1620  * protected by task_lock(task) by the caller.
1621  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1622  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1623  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1624  * extra reference for shared policies.
1625  */
1626 struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1627                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1628 {
1629         struct mempolicy *pol = get_task_policy(task);
1630
1631         if (vma) {
1632                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1633                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1634                                                                         addr);
1635                         if (vpol)
1636                                 pol = vpol;
1637                 } else if (vma->vm_policy) {
1638                         pol = vma->vm_policy;
1639
1640                         /*
1641                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1642                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1643                          * count on these policies which will be dropped by
1644                          * mpol_cond_put() later
1645                          */
1646                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1647                                 mpol_get(pol);
1648                 }
1649         }
1650         if (!pol)
1651                 pol = &default_policy;
1652         return pol;
1653 }
1654
1655 bool vma_policy_mof(struct task_struct *task, struct vm_area_struct *vma)
1656 {
1657         struct mempolicy *pol = get_task_policy(task);
1658         if (vma) {
1659                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1660                         bool ret = false;
1661
1662                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1663                         if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1664                                 ret = true;
1665                         mpol_cond_put(pol);
1666
1667                         return ret;
1668                 } else if (vma->vm_policy) {
1669                         pol = vma->vm_policy;
1670                 }
1671         }
1672
1673         if (!pol)
1674                 return default_policy.flags & MPOL_F_MOF;
1675
1676         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1677 }
1678
1679 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1680 {
1681         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1682
1683         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1684
1685         /*
1686          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1687          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1688          *
1689          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1690          * so if the following test faile, it implies
1691          * policy->v.nodes has movable memory only.
1692          */
1693         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1694                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1695
1696         return zone >= dynamic_policy_zone;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1701  * page allocation
1702  */
1703 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1704 {
1705         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1706         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1707                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1708                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1709                 return &policy->v.nodes;
1710
1711         return NULL;
1712 }
1713
1714 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1715 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1716         int nd)
1717 {
1718         switch (policy->mode) {
1719         case MPOL_PREFERRED:
1720                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1721                         nd = policy->v.preferred_node;
1722                 break;
1723         case MPOL_BIND:
1724                 /*
1725                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1726                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1727                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1728                  * the first node in the mask instead.
1729                  */
1730                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1731                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1732                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1733                 break;
1734         default:
1735                 BUG();
1736         }
1737         return node_zonelist(nd, gfp);
1738 }
1739
1740 /* Do dynamic interleaving for a process */
1741 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1742 {
1743         unsigned nid, next;
1744         struct task_struct *me = current;
1745
1746         nid = me->il_next;
1747         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1748         if (next >= MAX_NUMNODES)
1749                 next = first_node(policy->v.nodes);
1750         if (next < MAX_NUMNODES)
1751                 me->il_next = next;
1752         return nid;
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1757  * next slab entry.
1758  */
1759 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1760 {
1761         struct mempolicy *policy;
1762         int node = numa_mem_id();
1763
1764         if (in_interrupt())
1765                 return node;
1766
1767         policy = current->mempolicy;
1768         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1769                 return node;
1770
1771         switch (policy->mode) {
1772         case MPOL_PREFERRED:
1773                 /*
1774                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1775                  */
1776                 return policy->v.preferred_node;
1777
1778         case MPOL_INTERLEAVE:
1779                 return interleave_nodes(policy);
1780
1781         case MPOL_BIND: {
1782                 /*
1783                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1784                  * first node.
1785                  */
1786                 struct zonelist *zonelist;
1787                 struct zone *zone;
1788                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1789                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1790                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1791                                                         &policy->v.nodes,
1792                                                         &zone);
1793                 return zone ? zone->node : node;
1794         }
1795
1796         default:
1797                 BUG();
1798         }
1799 }
1800
1801 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1802 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1803                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1804 {
1805         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1806         unsigned target;
1807         int c;
1808         int nid = NUMA_NO_NODE;
1809
1810         if (!nnodes)
1811                 return numa_node_id();
1812         target = (unsigned int)off % nnodes;
1813         c = 0;
1814         do {
1815                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1816                 c++;
1817         } while (c <= target);
1818         return nid;
1819 }
1820
1821 /* Determine a node number for interleave */
1822 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1823                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1824 {
1825         if (vma) {
1826                 unsigned long off;
1827
1828                 /*
1829                  * for small pages, there is no difference between
1830                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1831                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1832                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1833                  * a useful offset.
1834                  */
1835                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1836                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1837                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1838                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1839         } else
1840                 return interleave_nodes(pol);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1845  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1846  */
1847 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1848 {
1849         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1850
1851         w = nodes_weight(*maskp);
1852         if (w)
1853                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1854                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1855         return bit;
1856 }
1857
1858 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1859 /*
1860  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1861  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1862  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1863  * @gfp_flags = for requested zone
1864  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1865  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1866  *
1867  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1868  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1869  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1870  * @nodemask for filtering the zonelist.
1871  *
1872  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1873  */
1874 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1875                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1876                                 nodemask_t **nodemask)
1877 {
1878         struct zonelist *zl;
1879
1880         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1881         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1882
1883         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1884                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1885                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1886         } else {
1887                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1888                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1889                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1890         }
1891         return zl;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * init_nodemask_of_mempolicy
1896  *
1897  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1898  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1899  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1900  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1901  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1902  * of non-default mempolicy.
1903  *
1904  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1905  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1906  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1907  *
1908  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1909  */
1910 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1911 {
1912         struct mempolicy *mempolicy;
1913         int nid;
1914
1915         if (!(mask && current->mempolicy))
1916                 return false;
1917
1918         task_lock(current);
1919         mempolicy = current->mempolicy;
1920         switch (mempolicy->mode) {
1921         case MPOL_PREFERRED:
1922                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1923                         nid = numa_node_id();
1924                 else
1925                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1926                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1927                 break;
1928
1929         case MPOL_BIND:
1930                 /* Fall through */
1931         case MPOL_INTERLEAVE:
1932                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1933                 break;
1934
1935         default:
1936                 BUG();
1937         }
1938         task_unlock(current);
1939
1940         return true;
1941 }
1942 #endif
1943
1944 /*
1945  * mempolicy_nodemask_intersects
1946  *
1947  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1948  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1949  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1950  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1951  *
1952  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1953  */
1954 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1955                                         const nodemask_t *mask)
1956 {
1957         struct mempolicy *mempolicy;
1958         bool ret = true;
1959
1960         if (!mask)
1961                 return ret;
1962         task_lock(tsk);
1963         mempolicy = tsk->mempolicy;
1964         if (!mempolicy)
1965                 goto out;
1966
1967         switch (mempolicy->mode) {
1968         case MPOL_PREFERRED:
1969                 /*
1970                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1971                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1972                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1973                  * nodes in mask.
1974                  */
1975                 break;
1976         case MPOL_BIND:
1977         case MPOL_INTERLEAVE:
1978                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1979                 break;
1980         default:
1981                 BUG();
1982         }
1983 out:
1984         task_unlock(tsk);
1985         return ret;
1986 }
1987
1988 /* Allocate a page in interleaved policy.
1989    Own path because it needs to do special accounting. */
1990 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1991                                         unsigned nid)
1992 {
1993         struct zonelist *zl;
1994         struct page *page;
1995
1996         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1997         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1998         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1999                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2000         return page;
2001 }
2002
2003 /**
2004  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2005  *
2006  *      @gfp:
2007  *      %GFP_USER    user allocation.
2008  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2009  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2010  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2011  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2012  *
2013  *      @order:Order of the GFP allocation.
2014  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2015  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2016  *
2017  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2018  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2019  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2020  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2021  *      all allocations for pages that will be mapped into
2022  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
2023  *
2024  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
2025  */
2026 struct page *
2027 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2028                 unsigned long addr, int node)
2029 {
2030         struct mempolicy *pol;
2031         struct page *page;
2032         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2033
2034 retry_cpuset:
2035         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2036         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2037
2038         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
2039                 unsigned nid;
2040
2041                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2042                 mpol_cond_put(pol);
2043                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2044                 if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2045                         goto retry_cpuset;
2046
2047                 return page;
2048         }
2049         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2050                                       policy_zonelist(gfp, pol, node),
2051                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2052         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol)))
2053                 __mpol_put(pol);
2054         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2055                 goto retry_cpuset;
2056         return page;
2057 }
2058
2059 /**
2060  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2061  *
2062  *      @gfp:
2063  *              %GFP_USER   user allocation,
2064  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2065  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2066  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2067  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2068  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2069  *
2070  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2071  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2072  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2073  *
2074  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2075  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2076  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2077  */
2078 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2079 {
2080         struct mempolicy *pol = get_task_policy(current);
2081         struct page *page;
2082         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2083
2084         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
2085                 pol = &default_policy;
2086
2087 retry_cpuset:
2088         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2089
2090         /*
2091          * No reference counting needed for current->mempolicy
2092          * nor system default_policy
2093          */
2094         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2095                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2096         else
2097                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2098                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2099                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2100
2101         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2102                 goto retry_cpuset;
2103
2104         return page;
2105 }
2106 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2107
2108 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2109 {
2110         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2111
2112         if (IS_ERR(pol))
2113                 return PTR_ERR(pol);
2114         dst->vm_policy = pol;
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2120  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2121  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2122  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2123  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2124  *
2125  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2126  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2127  */
2128
2129 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2130 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2131 {
2132         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2133
2134         if (!new)
2135                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2136
2137         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2138         if (old == current->mempolicy) {
2139                 task_lock(current);
2140                 *new = *old;
2141                 task_unlock(current);
2142         } else
2143                 *new = *old;
2144
2145         rcu_read_lock();
2146         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2147                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2148                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2149                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2150                 else
2151                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2152         }
2153         rcu_read_unlock();
2154         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2155         return new;
2156 }
2157
2158 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2159 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2160 {
2161         if (!a || !b)
2162                 return false;
2163         if (a->mode != b->mode)
2164                 return false;
2165         if (a->flags != b->flags)
2166                 return false;
2167         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2168                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2169                         return false;
2170
2171         switch (a->mode) {
2172         case MPOL_BIND:
2173                 /* Fall through */
2174         case MPOL_INTERLEAVE:
2175                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2176         case MPOL_PREFERRED:
2177                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2178         default:
2179                 BUG();
2180                 return false;
2181         }
2182 }
2183
2184 /*
2185  * Shared memory backing store policy support.
2186  *
2187  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2188  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2189  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2190  * for any accesses to the tree.
2191  */
2192
2193 /* lookup first element intersecting start-end */
2194 /* Caller holds sp->lock */
2195 static struct sp_node *
2196 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2197 {
2198         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2199
2200         while (n) {
2201                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2202
2203                 if (start >= p->end)
2204                         n = n->rb_right;
2205                 else if (end <= p->start)
2206                         n = n->rb_left;
2207                 else
2208                         break;
2209         }
2210         if (!n)
2211                 return NULL;
2212         for (;;) {
2213                 struct sp_node *w = NULL;
2214                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2215                 if (!prev)
2216                         break;
2217                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2218                 if (w->end <= start)
2219                         break;
2220                 n = prev;
2221         }
2222         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2223 }
2224
2225 /* Insert a new shared policy into the list. */
2226 /* Caller holds sp->lock */
2227 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2228 {
2229         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2230         struct rb_node *parent = NULL;
2231         struct sp_node *nd;
2232
2233         while (*p) {
2234                 parent = *p;
2235                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2236                 if (new->start < nd->start)
2237                         p = &(*p)->rb_left;
2238                 else if (new->end > nd->end)
2239                         p = &(*p)->rb_right;
2240                 else
2241                         BUG();
2242         }
2243         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2244         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2245         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2246                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2247 }
2248
2249 /* Find shared policy intersecting idx */
2250 struct mempolicy *
2251 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2252 {
2253         struct mempolicy *pol = NULL;
2254         struct sp_node *sn;
2255
2256         if (!sp->root.rb_node)
2257                 return NULL;
2258         spin_lock(&sp->lock);
2259         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2260         if (sn) {
2261                 mpol_get(sn->policy);
2262                 pol = sn->policy;
2263         }
2264         spin_unlock(&sp->lock);
2265         return pol;
2266 }
2267
2268 static void sp_free(struct sp_node *n)
2269 {
2270         mpol_put(n->policy);
2271         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2272 }
2273
2274 /**
2275  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2276  *
2277  * @page   - page to be checked
2278  * @vma    - vm area where page mapped
2279  * @addr   - virtual address where page mapped
2280  *
2281  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2282  * node id.
2283  *
2284  * Returns:
2285  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2286  *      node    - node id where the page should be
2287  *
2288  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2289  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2290  */
2291 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2292 {
2293         struct mempolicy *pol;
2294         struct zone *zone;
2295         int curnid = page_to_nid(page);
2296         unsigned long pgoff;
2297         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2298         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2299         int polnid = -1;
2300         int ret = -1;
2301
2302         BUG_ON(!vma);
2303
2304         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2305         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2306                 goto out;
2307
2308         switch (pol->mode) {
2309         case MPOL_INTERLEAVE:
2310                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2311                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2312
2313                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2314                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2315                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2316                 break;
2317
2318         case MPOL_PREFERRED:
2319                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2320                         polnid = numa_node_id();
2321                 else
2322                         polnid = pol->v.preferred_node;
2323                 break;
2324
2325         case MPOL_BIND:
2326                 /*
2327                  * allows binding to multiple nodes.
2328                  * use current page if in policy nodemask,
2329                  * else select nearest allowed node, if any.
2330                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2331                  */
2332                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2333                         goto out;
2334                 (void)first_zones_zonelist(
2335                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2336                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2337                                 &pol->v.nodes, &zone);
2338                 polnid = zone->node;
2339                 break;
2340
2341         default:
2342                 BUG();
2343         }
2344
2345         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2346         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2347                 polnid = thisnid;
2348
2349                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2350                         goto out;
2351         }
2352
2353         if (curnid != polnid)
2354                 ret = polnid;
2355 out:
2356         mpol_cond_put(pol);
2357
2358         return ret;
2359 }
2360
2361 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2362 {
2363         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2364         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2365         sp_free(n);
2366 }
2367
2368 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2369                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2370 {
2371         node->start = start;
2372         node->end = end;
2373         node->policy = pol;
2374 }
2375
2376 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2377                                 struct mempolicy *pol)
2378 {
2379         struct sp_node *n;
2380         struct mempolicy *newpol;
2381
2382         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2383         if (!n)
2384                 return NULL;
2385
2386         newpol = mpol_dup(pol);
2387         if (IS_ERR(newpol)) {
2388                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2389                 return NULL;
2390         }
2391         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2392         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2393
2394         return n;
2395 }
2396
2397 /* Replace a policy range. */
2398 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2399                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2400 {
2401         struct sp_node *n;
2402         struct sp_node *n_new = NULL;
2403         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2404         int ret = 0;
2405
2406 restart:
2407         spin_lock(&sp->lock);
2408         n = sp_lookup(sp, start, end);
2409         /* Take care of old policies in the same range. */
2410         while (n && n->start < end) {
2411                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2412                 if (n->start >= start) {
2413                         if (n->end <= end)
2414                                 sp_delete(sp, n);
2415                         else
2416                                 n->start = end;
2417                 } else {
2418                         /* Old policy spanning whole new range. */
2419                         if (n->end > end) {
2420                                 if (!n_new)
2421                                         goto alloc_new;
2422
2423                                 *mpol_new = *n->policy;
2424                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2425                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2426                                 n->end = start;
2427                                 sp_insert(sp, n_new);
2428                                 n_new = NULL;
2429                                 mpol_new = NULL;
2430                                 break;
2431                         } else
2432                                 n->end = start;
2433                 }
2434                 if (!next)
2435                         break;
2436                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2437         }
2438         if (new)
2439                 sp_insert(sp, new);
2440         spin_unlock(&sp->lock);
2441         ret = 0;
2442
2443 err_out:
2444         if (mpol_new)
2445                 mpol_put(mpol_new);
2446         if (n_new)
2447                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2448
2449         return ret;
2450
2451 alloc_new:
2452         spin_unlock(&sp->lock);
2453         ret = -ENOMEM;
2454         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2455         if (!n_new)
2456                 goto err_out;
2457         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2458         if (!mpol_new)
2459                 goto err_out;
2460         goto restart;
2461 }
2462
2463 /**
2464  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2465  * @sp: pointer to inode shared policy
2466  * @mpol:  struct mempolicy to install
2467  *
2468  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2469  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2470  * This must be released on exit.
2471  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2472  */
2473 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2474 {
2475         int ret;
2476
2477         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2478         spin_lock_init(&sp->lock);
2479
2480         if (mpol) {
2481                 struct vm_area_struct pvma;
2482                 struct mempolicy *new;
2483                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2484
2485                 if (!scratch)
2486                         goto put_mpol;
2487                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2488                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2489                 if (IS_ERR(new))
2490                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2491
2492                 task_lock(current);
2493                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2494                 task_unlock(current);
2495                 if (ret)
2496                         goto put_new;
2497
2498                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2499                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2500                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2501                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2502
2503 put_new:
2504                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2505 free_scratch:
2506                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2507 put_mpol:
2508                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2509         }
2510 }
2511
2512 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2513                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2514 {
2515         int err;
2516         struct sp_node *new = NULL;
2517         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2518
2519         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2520                  vma->vm_pgoff,
2521                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2522                  npol ? npol->flags : -1,
2523                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2524
2525         if (npol) {
2526                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2527                 if (!new)
2528                         return -ENOMEM;
2529         }
2530         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2531         if (err && new)
2532                 sp_free(new);
2533         return err;
2534 }
2535
2536 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2537 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2538 {
2539         struct sp_node *n;
2540         struct rb_node *next;
2541
2542         if (!p->root.rb_node)
2543                 return;
2544         spin_lock(&p->lock);
2545         next = rb_first(&p->root);
2546         while (next) {
2547                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2548                 next = rb_next(&n->nd);
2549                 sp_delete(p, n);
2550         }
2551         spin_unlock(&p->lock);
2552 }
2553
2554 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2555 static int __initdata numabalancing_override;
2556
2557 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2558 {
2559         bool numabalancing_default = false;
2560
2561         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2562                 numabalancing_default = true;
2563
2564         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2565         if (numabalancing_override)
2566                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2567
2568         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2569                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2570                         "Configure with numa_balancing= or the "
2571                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2572                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2573                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2574         }
2575 }
2576
2577 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2578 {
2579         int ret = 0;
2580         if (!str)
2581                 goto out;
2582
2583         if (!strcmp(str, "enable")) {
2584                 numabalancing_override = 1;
2585                 ret = 1;
2586         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2587                 numabalancing_override = -1;
2588                 ret = 1;
2589         }
2590 out:
2591         if (!ret)
2592                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2593
2594         return ret;
2595 }
2596 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2597 #else
2598 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2599 {
2600 }
2601 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2602
2603 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2604 void __init numa_policy_init(void)
2605 {
2606         nodemask_t interleave_nodes;
2607         unsigned long largest = 0;
2608         int nid, prefer = 0;
2609
2610         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2611                                          sizeof(struct mempolicy),
2612                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2613
2614         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2615                                      sizeof(struct sp_node),
2616                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2617
2618         for_each_node(nid) {
2619                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2620                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2621                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2622                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2623                         .v = { .preferred_node = nid, },
2624                 };
2625         }
2626
2627         /*
2628          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2629          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2630          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2631          */
2632         nodes_clear(interleave_nodes);
2633         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2634                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2635
2636                 /* Preserve the largest node */
2637                 if (largest < total_pages) {
2638                         largest = total_pages;
2639                         prefer = nid;
2640                 }
2641
2642                 /* Interleave this node? */
2643                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2644                         node_set(nid, interleave_nodes);
2645         }
2646
2647         /* All too small, use the largest */
2648         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2649                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2650
2651         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2652                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
2653
2654         check_numabalancing_enable();
2655 }
2656
2657 /* Reset policy of current process to default */
2658 void numa_default_policy(void)
2659 {
2660         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2661 }
2662
2663 /*
2664  * Parse and format mempolicy from/to strings
2665  */
2666
2667 /*
2668  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2669  */
2670 static const char * const policy_modes[] =
2671 {
2672         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2673         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2674         [MPOL_BIND]       = "bind",
2675         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2676         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2677 };
2678
2679
2680 #ifdef CONFIG_TMPFS
2681 /**
2682  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2683  * @str:  string containing mempolicy to parse
2684  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2685  *
2686  * Format of input:
2687  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2688  *
2689  * On success, returns 0, else 1
2690  */
2691 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2692 {
2693         struct mempolicy *new = NULL;
2694         unsigned short mode;
2695         unsigned short mode_flags;
2696         nodemask_t nodes;
2697         char *nodelist = strchr(str, ':');
2698         char *flags = strchr(str, '=');
2699         int err = 1;
2700
2701         if (nodelist) {
2702                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2703                 *nodelist++ = '\0';
2704                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2705                         goto out;
2706                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2707                         goto out;
2708         } else
2709                 nodes_clear(nodes);
2710
2711         if (flags)
2712                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2713
2714         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2715                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2716                         break;
2717                 }
2718         }
2719         if (mode >= MPOL_MAX)
2720                 goto out;
2721
2722         switch (mode) {
2723         case MPOL_PREFERRED:
2724                 /*
2725                  * Insist on a nodelist of one node only
2726                  */
2727                 if (nodelist) {
2728                         char *rest = nodelist;
2729                         while (isdigit(*rest))
2730                                 rest++;
2731                         if (*rest)
2732                                 goto out;
2733                 }
2734                 break;
2735         case MPOL_INTERLEAVE:
2736                 /*
2737                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2738                  */
2739                 if (!nodelist)
2740                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2741                 break;
2742         case MPOL_LOCAL:
2743                 /*
2744                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2745                  */
2746                 if (nodelist)
2747                         goto out;
2748                 mode = MPOL_PREFERRED;
2749                 break;
2750         case MPOL_DEFAULT:
2751                 /*
2752                  * Insist on a empty nodelist
2753                  */
2754                 if (!nodelist)
2755                         err = 0;
2756                 goto out;
2757         case MPOL_BIND:
2758                 /*
2759                  * Insist on a nodelist
2760                  */
2761                 if (!nodelist)
2762                         goto out;
2763         }
2764
2765         mode_flags = 0;
2766         if (flags) {
2767                 /*
2768                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2769                  * mode flags.
2770                  */
2771                 if (!strcmp(flags, "static"))
2772                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2773                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2774                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2775                 else
2776                         goto out;
2777         }
2778
2779         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2780         if (IS_ERR(new))
2781                 goto out;
2782
2783         /*
2784          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2785          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2786          */
2787         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2788                 new->v.nodes = nodes;
2789         else if (nodelist)
2790                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2791         else
2792                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2793
2794         /*
2795          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2796          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2797          */
2798         new->w.user_nodemask = nodes;
2799
2800         err = 0;
2801
2802 out:
2803         /* Restore string for error message */
2804         if (nodelist)
2805                 *--nodelist = ':';
2806         if (flags)
2807                 *--flags = '=';
2808         if (!err)
2809                 *mpol = new;
2810         return err;
2811 }
2812 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2813
2814 /**
2815  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2816  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2817  * @maxlen:  length of @buffer
2818  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2819  *
2820  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2821  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2822  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2823  */
2824 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2825 {
2826         char *p = buffer;
2827         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2828         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2829         unsigned short flags = 0;
2830
2831         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2832                 mode = pol->mode;
2833                 flags = pol->flags;
2834         }
2835
2836         switch (mode) {
2837         case MPOL_DEFAULT:
2838                 break;
2839         case MPOL_PREFERRED:
2840                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2841                         mode = MPOL_LOCAL;
2842                 else
2843                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2844                 break;
2845         case MPOL_BIND:
2846         case MPOL_INTERLEAVE:
2847                 nodes = pol->v.nodes;
2848                 break;
2849         default:
2850                 WARN_ON_ONCE(1);
2851                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2852                 return;
2853         }
2854
2855         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2856
2857         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2858                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2859
2860                 /*
2861                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2862                  */
2863                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2864                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2865                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2866                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2867         }
2868
2869         if (!nodes_empty(nodes)) {
2870                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, ":");
2871                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2872         }
2873 }