mm/vmscan: update stale comments
[linux.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/sched/mm.h>
77 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
78 #include <linux/sched/task.h>
79 #include <linux/nodemask.h>
80 #include <linux/cpuset.h>
81 #include <linux/slab.h>
82 #include <linux/string.h>
83 #include <linux/export.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/interrupt.h>
86 #include <linux/init.h>
87 #include <linux/compat.h>
88 #include <linux/ptrace.h>
89 #include <linux/swap.h>
90 #include <linux/seq_file.h>
91 #include <linux/proc_fs.h>
92 #include <linux/migrate.h>
93 #include <linux/ksm.h>
94 #include <linux/rmap.h>
95 #include <linux/security.h>
96 #include <linux/syscalls.h>
97 #include <linux/ctype.h>
98 #include <linux/mm_inline.h>
99 #include <linux/mmu_notifier.h>
100 #include <linux/printk.h>
101 #include <linux/swapops.h>
102
103 #include <asm/tlbflush.h>
104 #include <linux/uaccess.h>
105
106 #include "internal.h"
107
108 /* Internal flags */
109 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
110 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
111
112 static struct kmem_cache *policy_cache;
113 static struct kmem_cache *sn_cache;
114
115 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
116    policied. */
117 enum zone_type policy_zone = 0;
118
119 /*
120  * run-time system-wide default policy => local allocation
121  */
122 static struct mempolicy default_policy = {
123         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
124         .mode = MPOL_PREFERRED,
125         .flags = MPOL_F_LOCAL,
126 };
127
128 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
129
130 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
133         int node;
134
135         if (pol)
136                 return pol;
137
138         node = numa_node_id();
139         if (node != NUMA_NO_NODE) {
140                 pol = &preferred_node_policy[node];
141                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
142                 if (pol->mode)
143                         return pol;
144         }
145
146         return &default_policy;
147 }
148
149 static const struct mempolicy_operations {
150         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
151         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
152 } mpol_ops[MPOL_MAX];
153
154 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
155 {
156         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
157 }
158
159 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
160                                    const nodemask_t *rel)
161 {
162         nodemask_t tmp;
163         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
164         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
165 }
166
167 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
168 {
169         if (nodes_empty(*nodes))
170                 return -EINVAL;
171         pol->v.nodes = *nodes;
172         return 0;
173 }
174
175 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
176 {
177         if (!nodes)
178                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
179         else if (nodes_empty(*nodes))
180                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
181         else
182                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (nodes_empty(*nodes))
189                 return -EINVAL;
190         pol->v.nodes = *nodes;
191         return 0;
192 }
193
194 /*
195  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
196  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
197  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
198  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
199  *
200  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
201  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
202  */
203 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
204                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
205 {
206         int ret;
207
208         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
209         if (pol == NULL)
210                 return 0;
211         /* Check N_MEMORY */
212         nodes_and(nsc->mask1,
213                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
214
215         VM_BUG_ON(!nodes);
216         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
217                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
218         else {
219                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
220                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
221                 else
222                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
223
224                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
225                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
226                 else
227                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
228                                                 cpuset_current_mems_allowed;
229         }
230
231         if (nodes)
232                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
233         else
234                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
235         return ret;
236 }
237
238 /*
239  * This function just creates a new policy, does some check and simple
240  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
241  */
242 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
243                                   nodemask_t *nodes)
244 {
245         struct mempolicy *policy;
246
247         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
248                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
249
250         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
251                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
252                         return ERR_PTR(-EINVAL);
253                 return NULL;
254         }
255         VM_BUG_ON(!nodes);
256
257         /*
258          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
259          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
260          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
261          */
262         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
263                 if (nodes_empty(*nodes)) {
264                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
265                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
266                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
267                 }
268         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
269                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
270                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
271                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
272                         return ERR_PTR(-EINVAL);
273                 mode = MPOL_PREFERRED;
274         } else if (nodes_empty(*nodes))
275                 return ERR_PTR(-EINVAL);
276         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
277         if (!policy)
278                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
279         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
280         policy->mode = mode;
281         policy->flags = flags;
282
283         return policy;
284 }
285
286 /* Slow path of a mpol destructor. */
287 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
288 {
289         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
290                 return;
291         kmem_cache_free(policy_cache, p);
292 }
293
294 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
295 {
296 }
297
298 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
299 {
300         nodemask_t tmp;
301
302         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
303                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
304         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
305                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
306         else {
307                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,pol->w.cpuset_mems_allowed,
308                                                                 *nodes);
309                 pol->w.cpuset_mems_allowed = tmp;
310         }
311
312         if (nodes_empty(tmp))
313                 tmp = *nodes;
314
315         pol->v.nodes = tmp;
316 }
317
318 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
319                                                 const nodemask_t *nodes)
320 {
321         nodemask_t tmp;
322
323         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
324                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
325
326                 if (node_isset(node, *nodes)) {
327                         pol->v.preferred_node = node;
328                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
329                 } else
330                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
331         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
332                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
333                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
334         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
335                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
336                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
337                                                    *nodes);
338                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339         }
340 }
341
342 /*
343  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
344  *
345  * Per-vma policies are protected by mmap_sem. Allocations using per-task
346  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
347  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
348  */
349 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
350 {
351         if (!pol)
352                 return;
353         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
354             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
355                 return;
356
357         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
358 }
359
360 /*
361  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
362  * pointer, and updates task mempolicy.
363  *
364  * Called with task's alloc_lock held.
365  */
366
367 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
368 {
369         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
370 }
371
372 /*
373  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
374  *
375  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
376  */
377
378 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
379 {
380         struct vm_area_struct *vma;
381
382         down_write(&mm->mmap_sem);
383         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
384                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
385         up_write(&mm->mmap_sem);
386 }
387
388 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
389         [MPOL_DEFAULT] = {
390                 .rebind = mpol_rebind_default,
391         },
392         [MPOL_INTERLEAVE] = {
393                 .create = mpol_new_interleave,
394                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
395         },
396         [MPOL_PREFERRED] = {
397                 .create = mpol_new_preferred,
398                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
399         },
400         [MPOL_BIND] = {
401                 .create = mpol_new_bind,
402                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
403         },
404 };
405
406 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
407                                 unsigned long flags);
408
409 struct queue_pages {
410         struct list_head *pagelist;
411         unsigned long flags;
412         nodemask_t *nmask;
413         struct vm_area_struct *prev;
414 };
415
416 /*
417  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
418  *
419  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
420  * in the invert of qp->nmask.
421  */
422 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
423                                         struct queue_pages *qp)
424 {
425         int nid = page_to_nid(page);
426         unsigned long flags = qp->flags;
427
428         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
429 }
430
431 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
432                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
433 {
434         int ret = 0;
435         struct page *page;
436         struct queue_pages *qp = walk->private;
437         unsigned long flags;
438
439         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
440                 ret = 1;
441                 goto unlock;
442         }
443         page = pmd_page(*pmd);
444         if (is_huge_zero_page(page)) {
445                 spin_unlock(ptl);
446                 __split_huge_pmd(walk->vma, pmd, addr, false, NULL);
447                 goto out;
448         }
449         if (!thp_migration_supported()) {
450                 get_page(page);
451                 spin_unlock(ptl);
452                 lock_page(page);
453                 ret = split_huge_page(page);
454                 unlock_page(page);
455                 put_page(page);
456                 goto out;
457         }
458         if (!queue_pages_required(page, qp)) {
459                 ret = 1;
460                 goto unlock;
461         }
462
463         ret = 1;
464         flags = qp->flags;
465         /* go to thp migration */
466         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
467                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
468 unlock:
469         spin_unlock(ptl);
470 out:
471         return ret;
472 }
473
474 /*
475  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
476  * and move them to the pagelist if they do.
477  */
478 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
479                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
480 {
481         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
482         struct page *page;
483         struct queue_pages *qp = walk->private;
484         unsigned long flags = qp->flags;
485         int ret;
486         pte_t *pte;
487         spinlock_t *ptl;
488
489         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
490         if (ptl) {
491                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
492                 if (ret)
493                         return 0;
494         }
495
496         if (pmd_trans_unstable(pmd))
497                 return 0;
498 retry:
499         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
500         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
501                 if (!pte_present(*pte))
502                         continue;
503                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
504                 if (!page)
505                         continue;
506                 /*
507                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
508                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
509                  */
510                 if (PageReserved(page))
511                         continue;
512                 if (!queue_pages_required(page, qp))
513                         continue;
514                 if (PageTransCompound(page) && !thp_migration_supported()) {
515                         get_page(page);
516                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
517                         lock_page(page);
518                         ret = split_huge_page(page);
519                         unlock_page(page);
520                         put_page(page);
521                         /* Failed to split -- skip. */
522                         if (ret) {
523                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
524                                                 addr, &ptl);
525                                 continue;
526                         }
527                         goto retry;
528                 }
529
530                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
531         }
532         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
533         cond_resched();
534         return 0;
535 }
536
537 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
538                                unsigned long addr, unsigned long end,
539                                struct mm_walk *walk)
540 {
541 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
542         struct queue_pages *qp = walk->private;
543         unsigned long flags = qp->flags;
544         struct page *page;
545         spinlock_t *ptl;
546         pte_t entry;
547
548         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
549         entry = huge_ptep_get(pte);
550         if (!pte_present(entry))
551                 goto unlock;
552         page = pte_page(entry);
553         if (!queue_pages_required(page, qp))
554                 goto unlock;
555         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
556         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
557             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
558                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
559 unlock:
560         spin_unlock(ptl);
561 #else
562         BUG();
563 #endif
564         return 0;
565 }
566
567 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
568 /*
569  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
570  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
571  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
572  *
573  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
574  * an architecture makes a different choice, it will need further
575  * changes to the core.
576  */
577 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
578                         unsigned long addr, unsigned long end)
579 {
580         int nr_updated;
581
582         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
583         if (nr_updated)
584                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
585
586         return nr_updated;
587 }
588 #else
589 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
590                         unsigned long addr, unsigned long end)
591 {
592         return 0;
593 }
594 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
595
596 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
597                                 struct mm_walk *walk)
598 {
599         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
600         struct queue_pages *qp = walk->private;
601         unsigned long endvma = vma->vm_end;
602         unsigned long flags = qp->flags;
603
604         if (!vma_migratable(vma))
605                 return 1;
606
607         if (endvma > end)
608                 endvma = end;
609         if (vma->vm_start > start)
610                 start = vma->vm_start;
611
612         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
613                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
614                         return -EFAULT;
615                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
616                         return -EFAULT;
617         }
618
619         qp->prev = vma;
620
621         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
622                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
623                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
624                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
625                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
626                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
627                 return 1;
628         }
629
630         /* queue pages from current vma */
631         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
632                 return 0;
633         return 1;
634 }
635
636 /*
637  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
638  *
639  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
640  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
641  * passed via @private.)
642  */
643 static int
644 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
645                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
646                 struct list_head *pagelist)
647 {
648         struct queue_pages qp = {
649                 .pagelist = pagelist,
650                 .flags = flags,
651                 .nmask = nodes,
652                 .prev = NULL,
653         };
654         struct mm_walk queue_pages_walk = {
655                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
656                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
657                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
658                 .mm = mm,
659                 .private = &qp,
660         };
661
662         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
663 }
664
665 /*
666  * Apply policy to a single VMA
667  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
668  */
669 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
670                                                 struct mempolicy *pol)
671 {
672         int err;
673         struct mempolicy *old;
674         struct mempolicy *new;
675
676         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
677                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
678                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
679                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
680
681         new = mpol_dup(pol);
682         if (IS_ERR(new))
683                 return PTR_ERR(new);
684
685         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
686                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
687                 if (err)
688                         goto err_out;
689         }
690
691         old = vma->vm_policy;
692         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
693         mpol_put(old);
694
695         return 0;
696  err_out:
697         mpol_put(new);
698         return err;
699 }
700
701 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
702 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
703                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
704 {
705         struct vm_area_struct *next;
706         struct vm_area_struct *prev;
707         struct vm_area_struct *vma;
708         int err = 0;
709         pgoff_t pgoff;
710         unsigned long vmstart;
711         unsigned long vmend;
712
713         vma = find_vma(mm, start);
714         if (!vma || vma->vm_start > start)
715                 return -EFAULT;
716
717         prev = vma->vm_prev;
718         if (start > vma->vm_start)
719                 prev = vma;
720
721         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
722                 next = vma->vm_next;
723                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
724                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
725
726                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
727                         continue;
728
729                 pgoff = vma->vm_pgoff +
730                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
731                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
732                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
733                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
734                 if (prev) {
735                         vma = prev;
736                         next = vma->vm_next;
737                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
738                                 continue;
739                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
740                         goto replace;
741                 }
742                 if (vma->vm_start != vmstart) {
743                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
744                         if (err)
745                                 goto out;
746                 }
747                 if (vma->vm_end != vmend) {
748                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
749                         if (err)
750                                 goto out;
751                 }
752  replace:
753                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
754                 if (err)
755                         goto out;
756         }
757
758  out:
759         return err;
760 }
761
762 /* Set the process memory policy */
763 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
764                              nodemask_t *nodes)
765 {
766         struct mempolicy *new, *old;
767         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
768         int ret;
769
770         if (!scratch)
771                 return -ENOMEM;
772
773         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
774         if (IS_ERR(new)) {
775                 ret = PTR_ERR(new);
776                 goto out;
777         }
778
779         task_lock(current);
780         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
781         if (ret) {
782                 task_unlock(current);
783                 mpol_put(new);
784                 goto out;
785         }
786         old = current->mempolicy;
787         current->mempolicy = new;
788         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
789                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
790         task_unlock(current);
791         mpol_put(old);
792         ret = 0;
793 out:
794         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
795         return ret;
796 }
797
798 /*
799  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
800  *
801  * Called with task's alloc_lock held
802  */
803 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
804 {
805         nodes_clear(*nodes);
806         if (p == &default_policy)
807                 return;
808
809         switch (p->mode) {
810         case MPOL_BIND:
811                 /* Fall through */
812         case MPOL_INTERLEAVE:
813                 *nodes = p->v.nodes;
814                 break;
815         case MPOL_PREFERRED:
816                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
817                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
818                 /* else return empty node mask for local allocation */
819                 break;
820         default:
821                 BUG();
822         }
823 }
824
825 static int lookup_node(unsigned long addr)
826 {
827         struct page *p;
828         int err;
829
830         err = get_user_pages(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
831         if (err >= 0) {
832                 err = page_to_nid(p);
833                 put_page(p);
834         }
835         return err;
836 }
837
838 /* Retrieve NUMA policy */
839 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
840                              unsigned long addr, unsigned long flags)
841 {
842         int err;
843         struct mm_struct *mm = current->mm;
844         struct vm_area_struct *vma = NULL;
845         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
846
847         if (flags &
848                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
849                 return -EINVAL;
850
851         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
852                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
853                         return -EINVAL;
854                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
855                 task_lock(current);
856                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
857                 task_unlock(current);
858                 return 0;
859         }
860
861         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
862                 /*
863                  * Do NOT fall back to task policy if the
864                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
865                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
866                  */
867                 down_read(&mm->mmap_sem);
868                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
869                 if (!vma) {
870                         up_read(&mm->mmap_sem);
871                         return -EFAULT;
872                 }
873                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
874                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
875                 else
876                         pol = vma->vm_policy;
877         } else if (addr)
878                 return -EINVAL;
879
880         if (!pol)
881                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
882
883         if (flags & MPOL_F_NODE) {
884                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
885                         err = lookup_node(addr);
886                         if (err < 0)
887                                 goto out;
888                         *policy = err;
889                 } else if (pol == current->mempolicy &&
890                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
891                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
892                 } else {
893                         err = -EINVAL;
894                         goto out;
895                 }
896         } else {
897                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
898                                                 pol->mode;
899                 /*
900                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
901                  * the policy to userspace.
902                  */
903                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
904         }
905
906         err = 0;
907         if (nmask) {
908                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
909                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
910                 } else {
911                         task_lock(current);
912                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
913                         task_unlock(current);
914                 }
915         }
916
917  out:
918         mpol_cond_put(pol);
919         if (vma)
920                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
921         return err;
922 }
923
924 #ifdef CONFIG_MIGRATION
925 /*
926  * page migration, thp tail pages can be passed.
927  */
928 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
929                                 unsigned long flags)
930 {
931         struct page *head = compound_head(page);
932         /*
933          * Avoid migrating a page that is shared with others.
934          */
935         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
936                 if (!isolate_lru_page(head)) {
937                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
938                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
939                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
940                                 hpage_nr_pages(head));
941                 }
942         }
943 }
944
945 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
946 {
947         if (PageHuge(page))
948                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
949                                         node);
950         else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
951                 struct page *thp;
952
953                 thp = alloc_pages_node(node,
954                         (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE),
955                         HPAGE_PMD_ORDER);
956                 if (!thp)
957                         return NULL;
958                 prep_transhuge_page(thp);
959                 return thp;
960         } else
961                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
962                                                     __GFP_THISNODE, 0);
963 }
964
965 /*
966  * Migrate pages from one node to a target node.
967  * Returns error or the number of pages not migrated.
968  */
969 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
970                            int flags)
971 {
972         nodemask_t nmask;
973         LIST_HEAD(pagelist);
974         int err = 0;
975
976         nodes_clear(nmask);
977         node_set(source, nmask);
978
979         /*
980          * This does not "check" the range but isolates all pages that
981          * need migration.  Between passing in the full user address
982          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
983          */
984         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
985         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
986                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
987
988         if (!list_empty(&pagelist)) {
989                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
990                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
991                 if (err)
992                         putback_movable_pages(&pagelist);
993         }
994
995         return err;
996 }
997
998 /*
999  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1000  * layout as much as possible.
1001  *
1002  * Returns the number of page that could not be moved.
1003  */
1004 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1005                      const nodemask_t *to, int flags)
1006 {
1007         int busy = 0;
1008         int err;
1009         nodemask_t tmp;
1010
1011         err = migrate_prep();
1012         if (err)
1013                 return err;
1014
1015         down_read(&mm->mmap_sem);
1016
1017         /*
1018          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1019          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1020          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1021          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1022          *
1023          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1024          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1025          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1026          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1027          *
1028          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1029          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1030          * (nothing left to migrate).
1031          *
1032          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1033          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1034          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1035          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1036          * before migrating outgoing memory source that same node.
1037          *
1038          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1039          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1040          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1041          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1042          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1043          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1044          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1045          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1046          */
1047
1048         tmp = *from;
1049         while (!nodes_empty(tmp)) {
1050                 int s,d;
1051                 int source = NUMA_NO_NODE;
1052                 int dest = 0;
1053
1054                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1055
1056                         /*
1057                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1058                          * node relationship of the pages established between
1059                          * threads and memory areas.
1060                          *
1061                          * However if the number of source nodes is not equal to
1062                          * the number of destination nodes we can not preserve
1063                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1064                          * copying memory from a node that is in the destination
1065                          * mask.
1066                          *
1067                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1068                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1069                          */
1070
1071                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1072                                                 (node_isset(s, *to)))
1073                                 continue;
1074
1075                         d = node_remap(s, *from, *to);
1076                         if (s == d)
1077                                 continue;
1078
1079                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1080                         dest = d;
1081
1082                         /* dest not in remaining from nodes? */
1083                         if (!node_isset(dest, tmp))
1084                                 break;
1085                 }
1086                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1087                         break;
1088
1089                 node_clear(source, tmp);
1090                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1091                 if (err > 0)
1092                         busy += err;
1093                 if (err < 0)
1094                         break;
1095         }
1096         up_read(&mm->mmap_sem);
1097         if (err < 0)
1098                 return err;
1099         return busy;
1100
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1105  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1106  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1107  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1108  * is in virtual address order.
1109  */
1110 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1111 {
1112         struct vm_area_struct *vma;
1113         unsigned long uninitialized_var(address);
1114
1115         vma = find_vma(current->mm, start);
1116         while (vma) {
1117                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1118                 if (address != -EFAULT)
1119                         break;
1120                 vma = vma->vm_next;
1121         }
1122
1123         if (PageHuge(page)) {
1124                 return alloc_huge_page_vma(page_hstate(compound_head(page)),
1125                                 vma, address);
1126         } else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
1127                 struct page *thp;
1128
1129                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1130                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1131                 if (!thp)
1132                         return NULL;
1133                 prep_transhuge_page(thp);
1134                 return thp;
1135         }
1136         /*
1137          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1138          */
1139         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1140                         vma, address);
1141 }
1142 #else
1143
1144 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1145                                 unsigned long flags)
1146 {
1147 }
1148
1149 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1150                      const nodemask_t *to, int flags)
1151 {
1152         return -ENOSYS;
1153 }
1154
1155 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1156 {
1157         return NULL;
1158 }
1159 #endif
1160
1161 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1162                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1163                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1164 {
1165         struct mm_struct *mm = current->mm;
1166         struct mempolicy *new;
1167         unsigned long end;
1168         int err;
1169         LIST_HEAD(pagelist);
1170
1171         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1172                 return -EINVAL;
1173         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1174                 return -EPERM;
1175
1176         if (start & ~PAGE_MASK)
1177                 return -EINVAL;
1178
1179         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1180                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1181
1182         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1183         end = start + len;
1184
1185         if (end < start)
1186                 return -EINVAL;
1187         if (end == start)
1188                 return 0;
1189
1190         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1191         if (IS_ERR(new))
1192                 return PTR_ERR(new);
1193
1194         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1195                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1196
1197         /*
1198          * If we are using the default policy then operation
1199          * on discontinuous address spaces is okay after all
1200          */
1201         if (!new)
1202                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1203
1204         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1205                  start, start + len, mode, mode_flags,
1206                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1207
1208         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1209
1210                 err = migrate_prep();
1211                 if (err)
1212                         goto mpol_out;
1213         }
1214         {
1215                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1216                 if (scratch) {
1217                         down_write(&mm->mmap_sem);
1218                         task_lock(current);
1219                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1220                         task_unlock(current);
1221                         if (err)
1222                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1223                 } else
1224                         err = -ENOMEM;
1225                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1226         }
1227         if (err)
1228                 goto mpol_out;
1229
1230         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1231                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1232         if (!err)
1233                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1234
1235         if (!err) {
1236                 int nr_failed = 0;
1237
1238                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1239                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1240                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1241                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1242                         if (nr_failed)
1243                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1244                 }
1245
1246                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1247                         err = -EIO;
1248         } else
1249                 putback_movable_pages(&pagelist);
1250
1251         up_write(&mm->mmap_sem);
1252  mpol_out:
1253         mpol_put(new);
1254         return err;
1255 }
1256
1257 /*
1258  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1259  */
1260
1261 /* Copy a node mask from user space. */
1262 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1263                      unsigned long maxnode)
1264 {
1265         unsigned long k;
1266         unsigned long t;
1267         unsigned long nlongs;
1268         unsigned long endmask;
1269
1270         --maxnode;
1271         nodes_clear(*nodes);
1272         if (maxnode == 0 || !nmask)
1273                 return 0;
1274         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1275                 return -EINVAL;
1276
1277         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1278         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1279                 endmask = ~0UL;
1280         else
1281                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1282
1283         /*
1284          * When the user specified more nodes than supported just check
1285          * if the non supported part is all zero.
1286          *
1287          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1288          * the bits in that area first. And then go through to
1289          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1290          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1291          */
1292         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1293                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1294                         if (get_user(t, nmask + k))
1295                                 return -EFAULT;
1296                         if (k == nlongs - 1) {
1297                                 if (t & endmask)
1298                                         return -EINVAL;
1299                         } else if (t)
1300                                 return -EINVAL;
1301                 }
1302                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1303                 endmask = ~0UL;
1304         }
1305
1306         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1307                 unsigned long valid_mask = endmask;
1308
1309                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1310                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1311                         return -EFAULT;
1312                 if (t & valid_mask)
1313                         return -EINVAL;
1314         }
1315
1316         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1317                 return -EFAULT;
1318         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 /* Copy a kernel node mask to user space */
1323 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1324                               nodemask_t *nodes)
1325 {
1326         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1327         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1328
1329         if (copy > nbytes) {
1330                 if (copy > PAGE_SIZE)
1331                         return -EINVAL;
1332                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1333                         return -EFAULT;
1334                 copy = nbytes;
1335         }
1336         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1337 }
1338
1339 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1340                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1341                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1342 {
1343         nodemask_t nodes;
1344         int err;
1345         unsigned short mode_flags;
1346
1347         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1348         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1349         if (mode >= MPOL_MAX)
1350                 return -EINVAL;
1351         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1352             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1353                 return -EINVAL;
1354         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1355         if (err)
1356                 return err;
1357         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1358 }
1359
1360 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1361                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1362                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1363 {
1364         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1365 }
1366
1367 /* Set the process memory policy */
1368 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1369                                  unsigned long maxnode)
1370 {
1371         int err;
1372         nodemask_t nodes;
1373         unsigned short flags;
1374
1375         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1376         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1377         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1378                 return -EINVAL;
1379         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1380                 return -EINVAL;
1381         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1382         if (err)
1383                 return err;
1384         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1385 }
1386
1387 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1388                 unsigned long, maxnode)
1389 {
1390         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1391 }
1392
1393 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1394                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1395                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1396 {
1397         struct mm_struct *mm = NULL;
1398         struct task_struct *task;
1399         nodemask_t task_nodes;
1400         int err;
1401         nodemask_t *old;
1402         nodemask_t *new;
1403         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1404
1405         if (!scratch)
1406                 return -ENOMEM;
1407
1408         old = &scratch->mask1;
1409         new = &scratch->mask2;
1410
1411         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1412         if (err)
1413                 goto out;
1414
1415         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1416         if (err)
1417                 goto out;
1418
1419         /* Find the mm_struct */
1420         rcu_read_lock();
1421         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1422         if (!task) {
1423                 rcu_read_unlock();
1424                 err = -ESRCH;
1425                 goto out;
1426         }
1427         get_task_struct(task);
1428
1429         err = -EINVAL;
1430
1431         /*
1432          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1433          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1434          */
1435         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1436                 rcu_read_unlock();
1437                 err = -EPERM;
1438                 goto out_put;
1439         }
1440         rcu_read_unlock();
1441
1442         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1443         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1444         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1445                 err = -EPERM;
1446                 goto out_put;
1447         }
1448
1449         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1450         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1451         if (nodes_empty(*new))
1452                 goto out_put;
1453
1454         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1455         if (nodes_empty(*new))
1456                 goto out_put;
1457
1458         err = security_task_movememory(task);
1459         if (err)
1460                 goto out_put;
1461
1462         mm = get_task_mm(task);
1463         put_task_struct(task);
1464
1465         if (!mm) {
1466                 err = -EINVAL;
1467                 goto out;
1468         }
1469
1470         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1471                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1472
1473         mmput(mm);
1474 out:
1475         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1476
1477         return err;
1478
1479 out_put:
1480         put_task_struct(task);
1481         goto out;
1482
1483 }
1484
1485 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1486                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1487                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1488 {
1489         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1490 }
1491
1492
1493 /* Retrieve NUMA policy */
1494 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1495                                 unsigned long __user *nmask,
1496                                 unsigned long maxnode,
1497                                 unsigned long addr,
1498                                 unsigned long flags)
1499 {
1500         int err;
1501         int uninitialized_var(pval);
1502         nodemask_t nodes;
1503
1504         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1505                 return -EINVAL;
1506
1507         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1508
1509         if (err)
1510                 return err;
1511
1512         if (policy && put_user(pval, policy))
1513                 return -EFAULT;
1514
1515         if (nmask)
1516                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1517
1518         return err;
1519 }
1520
1521 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1522                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1523                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1524 {
1525         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1526 }
1527
1528 #ifdef CONFIG_COMPAT
1529
1530 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1531                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1532                        compat_ulong_t, maxnode,
1533                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1534 {
1535         long err;
1536         unsigned long __user *nm = NULL;
1537         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1538         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1539
1540         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1541         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1542
1543         if (nmask)
1544                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1545
1546         err = kernel_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1547
1548         if (!err && nmask) {
1549                 unsigned long copy_size;
1550                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1551                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1552                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1553                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1554                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1555         }
1556
1557         return err;
1558 }
1559
1560 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1561                        compat_ulong_t, maxnode)
1562 {
1563         unsigned long __user *nm = NULL;
1564         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1565         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1566
1567         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1568         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1569
1570         if (nmask) {
1571                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1572                         return -EFAULT;
1573                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1574                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1575                         return -EFAULT;
1576         }
1577
1578         return kernel_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1579 }
1580
1581 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1582                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1583                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1584 {
1585         unsigned long __user *nm = NULL;
1586         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1587         nodemask_t bm;
1588
1589         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1590         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1591
1592         if (nmask) {
1593                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1594                         return -EFAULT;
1595                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1596                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1597                         return -EFAULT;
1598         }
1599
1600         return kernel_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1601 }
1602
1603 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, compat_pid_t, pid,
1604                        compat_ulong_t, maxnode,
1605                        const compat_ulong_t __user *, old_nodes,
1606                        const compat_ulong_t __user *, new_nodes)
1607 {
1608         unsigned long __user *old = NULL;
1609         unsigned long __user *new = NULL;
1610         nodemask_t tmp_mask;
1611         unsigned long nr_bits;
1612         unsigned long size;
1613
1614         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode - 1, MAX_NUMNODES);
1615         size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1616         if (old_nodes) {
1617                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), old_nodes, nr_bits))
1618                         return -EFAULT;
1619                 old = compat_alloc_user_space(new_nodes ? size * 2 : size);
1620                 if (new_nodes)
1621                         new = old + size / sizeof(unsigned long);
1622                 if (copy_to_user(old, nodes_addr(tmp_mask), size))
1623                         return -EFAULT;
1624         }
1625         if (new_nodes) {
1626                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), new_nodes, nr_bits))
1627                         return -EFAULT;
1628                 if (new == NULL)
1629                         new = compat_alloc_user_space(size);
1630                 if (copy_to_user(new, nodes_addr(tmp_mask), size))
1631                         return -EFAULT;
1632         }
1633         return kernel_migrate_pages(pid, nr_bits + 1, old, new);
1634 }
1635
1636 #endif /* CONFIG_COMPAT */
1637
1638 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1639                                                 unsigned long addr)
1640 {
1641         struct mempolicy *pol = NULL;
1642
1643         if (vma) {
1644                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1645                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1646                 } else if (vma->vm_policy) {
1647                         pol = vma->vm_policy;
1648
1649                         /*
1650                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1651                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1652                          * count on these policies which will be dropped by
1653                          * mpol_cond_put() later
1654                          */
1655                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1656                                 mpol_get(pol);
1657                 }
1658         }
1659
1660         return pol;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1665  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1666  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1667  *
1668  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1669  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1670  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1671  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1672  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1673  * extra reference for shared policies.
1674  */
1675 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1676                                                 unsigned long addr)
1677 {
1678         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1679
1680         if (!pol)
1681                 pol = get_task_policy(current);
1682
1683         return pol;
1684 }
1685
1686 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1687 {
1688         struct mempolicy *pol;
1689
1690         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1691                 bool ret = false;
1692
1693                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1694                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1695                         ret = true;
1696                 mpol_cond_put(pol);
1697
1698                 return ret;
1699         }
1700
1701         pol = vma->vm_policy;
1702         if (!pol)
1703                 pol = get_task_policy(current);
1704
1705         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1706 }
1707
1708 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1709 {
1710         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1711
1712         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1713
1714         /*
1715          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1716          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1717          *
1718          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1719          * so if the following test faile, it implies
1720          * policy->v.nodes has movable memory only.
1721          */
1722         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1723                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1724
1725         return zone >= dynamic_policy_zone;
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1730  * page allocation
1731  */
1732 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1733 {
1734         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1735         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1736                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1737                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1738                 return &policy->v.nodes;
1739
1740         return NULL;
1741 }
1742
1743 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1744 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1745                                                                 int nd)
1746 {
1747         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1748                 nd = policy->v.preferred_node;
1749         else {
1750                 /*
1751                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1752                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1753                  * requested node and not break the policy.
1754                  */
1755                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1756         }
1757
1758         return nd;
1759 }
1760
1761 /* Do dynamic interleaving for a process */
1762 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1763 {
1764         unsigned next;
1765         struct task_struct *me = current;
1766
1767         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1768         if (next < MAX_NUMNODES)
1769                 me->il_prev = next;
1770         return next;
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1775  * next slab entry.
1776  */
1777 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1778 {
1779         struct mempolicy *policy;
1780         int node = numa_mem_id();
1781
1782         if (in_interrupt())
1783                 return node;
1784
1785         policy = current->mempolicy;
1786         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1787                 return node;
1788
1789         switch (policy->mode) {
1790         case MPOL_PREFERRED:
1791                 /*
1792                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1793                  */
1794                 return policy->v.preferred_node;
1795
1796         case MPOL_INTERLEAVE:
1797                 return interleave_nodes(policy);
1798
1799         case MPOL_BIND: {
1800                 struct zoneref *z;
1801
1802                 /*
1803                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1804                  * first node.
1805                  */
1806                 struct zonelist *zonelist;
1807                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1808                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1809                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1810                                                         &policy->v.nodes);
1811                 return z->zone ? z->zone->node : node;
1812         }
1813
1814         default:
1815                 BUG();
1816         }
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1821  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1822  * number of present nodes.
1823  */
1824 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1825 {
1826         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1827         unsigned target;
1828         int i;
1829         int nid;
1830
1831         if (!nnodes)
1832                 return numa_node_id();
1833         target = (unsigned int)n % nnodes;
1834         nid = first_node(pol->v.nodes);
1835         for (i = 0; i < target; i++)
1836                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1837         return nid;
1838 }
1839
1840 /* Determine a node number for interleave */
1841 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1842                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1843 {
1844         if (vma) {
1845                 unsigned long off;
1846
1847                 /*
1848                  * for small pages, there is no difference between
1849                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1850                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1851                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1852                  * a useful offset.
1853                  */
1854                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1855                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1856                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1857                 return offset_il_node(pol, off);
1858         } else
1859                 return interleave_nodes(pol);
1860 }
1861
1862 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1863 /*
1864  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1865  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1866  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1867  * @gfp_flags: for requested zone
1868  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1869  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1870  *
1871  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1872  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1873  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1874  * @nodemask for filtering the zonelist.
1875  *
1876  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1877  */
1878 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1879                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1880 {
1881         int nid;
1882
1883         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1884         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1885
1886         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1887                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1888                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1889         } else {
1890                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1891                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1892                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1893         }
1894         return nid;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * init_nodemask_of_mempolicy
1899  *
1900  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1901  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1902  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1903  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1904  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1905  * of non-default mempolicy.
1906  *
1907  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1908  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1909  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1910  *
1911  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1912  */
1913 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1914 {
1915         struct mempolicy *mempolicy;
1916         int nid;
1917
1918         if (!(mask && current->mempolicy))
1919                 return false;
1920
1921         task_lock(current);
1922         mempolicy = current->mempolicy;
1923         switch (mempolicy->mode) {
1924         case MPOL_PREFERRED:
1925                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1926                         nid = numa_node_id();
1927                 else
1928                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1929                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1930                 break;
1931
1932         case MPOL_BIND:
1933                 /* Fall through */
1934         case MPOL_INTERLEAVE:
1935                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1936                 break;
1937
1938         default:
1939                 BUG();
1940         }
1941         task_unlock(current);
1942
1943         return true;
1944 }
1945 #endif
1946
1947 /*
1948  * mempolicy_nodemask_intersects
1949  *
1950  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1951  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1952  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1953  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1954  *
1955  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1956  */
1957 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1958                                         const nodemask_t *mask)
1959 {
1960         struct mempolicy *mempolicy;
1961         bool ret = true;
1962
1963         if (!mask)
1964                 return ret;
1965         task_lock(tsk);
1966         mempolicy = tsk->mempolicy;
1967         if (!mempolicy)
1968                 goto out;
1969
1970         switch (mempolicy->mode) {
1971         case MPOL_PREFERRED:
1972                 /*
1973                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1974                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1975                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1976                  * nodes in mask.
1977                  */
1978                 break;
1979         case MPOL_BIND:
1980         case MPOL_INTERLEAVE:
1981                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1982                 break;
1983         default:
1984                 BUG();
1985         }
1986 out:
1987         task_unlock(tsk);
1988         return ret;
1989 }
1990
1991 /* Allocate a page in interleaved policy.
1992    Own path because it needs to do special accounting. */
1993 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1994                                         unsigned nid)
1995 {
1996         struct page *page;
1997
1998         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
1999         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
2000         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
2001                 return page;
2002         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
2003                 preempt_disable();
2004                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2005                 preempt_enable();
2006         }
2007         return page;
2008 }
2009
2010 /**
2011  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2012  *
2013  *      @gfp:
2014  *      %GFP_USER    user allocation.
2015  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2016  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2017  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2018  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2019  *
2020  *      @order:Order of the GFP allocation.
2021  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2022  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2023  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
2024  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
2025  *
2026  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2027  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2028  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2029  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2030  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
2031  *      NULL when no page can be allocated.
2032  */
2033 struct page *
2034 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2035                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
2036 {
2037         struct mempolicy *pol;
2038         struct page *page;
2039         int preferred_nid;
2040         nodemask_t *nmask;
2041
2042         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2043
2044         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2045                 unsigned nid;
2046
2047                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2048                 mpol_cond_put(pol);
2049                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2050                 goto out;
2051         }
2052
2053         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2054                 int hpage_node = node;
2055
2056                 /*
2057                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2058                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2059                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2060                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2061                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2062                  *
2063                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2064                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2065                  */
2066                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2067                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2068                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2069
2070                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2071                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2072                         mpol_cond_put(pol);
2073                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2074                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2075                         goto out;
2076                 }
2077         }
2078
2079         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2080         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2081         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2082         mpol_cond_put(pol);
2083 out:
2084         return page;
2085 }
2086
2087 /**
2088  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2089  *
2090  *      @gfp:
2091  *              %GFP_USER   user allocation,
2092  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2093  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2094  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2095  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2096  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2097  *
2098  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2099  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2100  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2101  */
2102 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2103 {
2104         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2105         struct page *page;
2106
2107         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2108                 pol = get_task_policy(current);
2109
2110         /*
2111          * No reference counting needed for current->mempolicy
2112          * nor system default_policy
2113          */
2114         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2115                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2116         else
2117                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2118                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2119                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2120
2121         return page;
2122 }
2123 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2124
2125 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2126 {
2127         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2128
2129         if (IS_ERR(pol))
2130                 return PTR_ERR(pol);
2131         dst->vm_policy = pol;
2132         return 0;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2137  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2138  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2139  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2140  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2141  *
2142  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2143  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2144  */
2145
2146 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2147 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2148 {
2149         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2150
2151         if (!new)
2152                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2153
2154         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2155         if (old == current->mempolicy) {
2156                 task_lock(current);
2157                 *new = *old;
2158                 task_unlock(current);
2159         } else
2160                 *new = *old;
2161
2162         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2163                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2164                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2165         }
2166         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2167         return new;
2168 }
2169
2170 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2171 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2172 {
2173         if (!a || !b)
2174                 return false;
2175         if (a->mode != b->mode)
2176                 return false;
2177         if (a->flags != b->flags)
2178                 return false;
2179         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2180                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2181                         return false;
2182
2183         switch (a->mode) {
2184         case MPOL_BIND:
2185                 /* Fall through */
2186         case MPOL_INTERLEAVE:
2187                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2188         case MPOL_PREFERRED:
2189                 /* a's ->flags is the same as b's */
2190                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2191                         return true;
2192                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2193         default:
2194                 BUG();
2195                 return false;
2196         }
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Shared memory backing store policy support.
2201  *
2202  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2203  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2204  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2205  * for any accesses to the tree.
2206  */
2207
2208 /*
2209  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2210  * reading or for writing
2211  */
2212 static struct sp_node *
2213 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2214 {
2215         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2216
2217         while (n) {
2218                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2219
2220                 if (start >= p->end)
2221                         n = n->rb_right;
2222                 else if (end <= p->start)
2223                         n = n->rb_left;
2224                 else
2225                         break;
2226         }
2227         if (!n)
2228                 return NULL;
2229         for (;;) {
2230                 struct sp_node *w = NULL;
2231                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2232                 if (!prev)
2233                         break;
2234                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2235                 if (w->end <= start)
2236                         break;
2237                 n = prev;
2238         }
2239         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2240 }
2241
2242 /*
2243  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2244  * writing.
2245  */
2246 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2247 {
2248         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2249         struct rb_node *parent = NULL;
2250         struct sp_node *nd;
2251
2252         while (*p) {
2253                 parent = *p;
2254                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2255                 if (new->start < nd->start)
2256                         p = &(*p)->rb_left;
2257                 else if (new->end > nd->end)
2258                         p = &(*p)->rb_right;
2259                 else
2260                         BUG();
2261         }
2262         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2263         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2264         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2265                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2266 }
2267
2268 /* Find shared policy intersecting idx */
2269 struct mempolicy *
2270 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2271 {
2272         struct mempolicy *pol = NULL;
2273         struct sp_node *sn;
2274
2275         if (!sp->root.rb_node)
2276                 return NULL;
2277         read_lock(&sp->lock);
2278         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2279         if (sn) {
2280                 mpol_get(sn->policy);
2281                 pol = sn->policy;
2282         }
2283         read_unlock(&sp->lock);
2284         return pol;
2285 }
2286
2287 static void sp_free(struct sp_node *n)
2288 {
2289         mpol_put(n->policy);
2290         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2291 }
2292
2293 /**
2294  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2295  *
2296  * @page: page to be checked
2297  * @vma: vm area where page mapped
2298  * @addr: virtual address where page mapped
2299  *
2300  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2301  * node id.
2302  *
2303  * Returns:
2304  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2305  *      node    - node id where the page should be
2306  *
2307  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2308  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2309  */
2310 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2311 {
2312         struct mempolicy *pol;
2313         struct zoneref *z;
2314         int curnid = page_to_nid(page);
2315         unsigned long pgoff;
2316         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2317         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2318         int polnid = -1;
2319         int ret = -1;
2320
2321         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2322         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2323                 goto out;
2324
2325         switch (pol->mode) {
2326         case MPOL_INTERLEAVE:
2327                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2328                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2329                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2330                 break;
2331
2332         case MPOL_PREFERRED:
2333                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2334                         polnid = numa_node_id();
2335                 else
2336                         polnid = pol->v.preferred_node;
2337                 break;
2338
2339         case MPOL_BIND:
2340
2341                 /*
2342                  * allows binding to multiple nodes.
2343                  * use current page if in policy nodemask,
2344                  * else select nearest allowed node, if any.
2345                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2346                  */
2347                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2348                         goto out;
2349                 z = first_zones_zonelist(
2350                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2351                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2352                                 &pol->v.nodes);
2353                 polnid = z->zone->node;
2354                 break;
2355
2356         default:
2357                 BUG();
2358         }
2359
2360         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2361         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2362                 polnid = thisnid;
2363
2364                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2365                         goto out;
2366         }
2367
2368         if (curnid != polnid)
2369                 ret = polnid;
2370 out:
2371         mpol_cond_put(pol);
2372
2373         return ret;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2378  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2379  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2380  * policy.
2381  */
2382 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2383 {
2384         struct mempolicy *pol;
2385
2386         task_lock(task);
2387         pol = task->mempolicy;
2388         task->mempolicy = NULL;
2389         task_unlock(task);
2390         mpol_put(pol);
2391 }
2392
2393 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2394 {
2395         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2396         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2397         sp_free(n);
2398 }
2399
2400 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2401                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2402 {
2403         node->start = start;
2404         node->end = end;
2405         node->policy = pol;
2406 }
2407
2408 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2409                                 struct mempolicy *pol)
2410 {
2411         struct sp_node *n;
2412         struct mempolicy *newpol;
2413
2414         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2415         if (!n)
2416                 return NULL;
2417
2418         newpol = mpol_dup(pol);
2419         if (IS_ERR(newpol)) {
2420                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2421                 return NULL;
2422         }
2423         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2424         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2425
2426         return n;
2427 }
2428
2429 /* Replace a policy range. */
2430 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2431                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2432 {
2433         struct sp_node *n;
2434         struct sp_node *n_new = NULL;
2435         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2436         int ret = 0;
2437
2438 restart:
2439         write_lock(&sp->lock);
2440         n = sp_lookup(sp, start, end);
2441         /* Take care of old policies in the same range. */
2442         while (n && n->start < end) {
2443                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2444                 if (n->start >= start) {
2445                         if (n->end <= end)
2446                                 sp_delete(sp, n);
2447                         else
2448                                 n->start = end;
2449                 } else {
2450                         /* Old policy spanning whole new range. */
2451                         if (n->end > end) {
2452                                 if (!n_new)
2453                                         goto alloc_new;
2454
2455                                 *mpol_new = *n->policy;
2456                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2457                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2458                                 n->end = start;
2459                                 sp_insert(sp, n_new);
2460                                 n_new = NULL;
2461                                 mpol_new = NULL;
2462                                 break;
2463                         } else
2464                                 n->end = start;
2465                 }
2466                 if (!next)
2467                         break;
2468                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2469         }
2470         if (new)
2471                 sp_insert(sp, new);
2472         write_unlock(&sp->lock);
2473         ret = 0;
2474
2475 err_out:
2476         if (mpol_new)
2477                 mpol_put(mpol_new);
2478         if (n_new)
2479                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2480
2481         return ret;
2482
2483 alloc_new:
2484         write_unlock(&sp->lock);
2485         ret = -ENOMEM;
2486         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2487         if (!n_new)
2488                 goto err_out;
2489         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2490         if (!mpol_new)
2491                 goto err_out;
2492         goto restart;
2493 }
2494
2495 /**
2496  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2497  * @sp: pointer to inode shared policy
2498  * @mpol:  struct mempolicy to install
2499  *
2500  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2501  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2502  * This must be released on exit.
2503  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2504  */
2505 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2506 {
2507         int ret;
2508
2509         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2510         rwlock_init(&sp->lock);
2511
2512         if (mpol) {
2513                 struct vm_area_struct pvma;
2514                 struct mempolicy *new;
2515                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2516
2517                 if (!scratch)
2518                         goto put_mpol;
2519                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2520                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2521                 if (IS_ERR(new))
2522                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2523
2524                 task_lock(current);
2525                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2526                 task_unlock(current);
2527                 if (ret)
2528                         goto put_new;
2529
2530                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2531                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2532                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2533                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2534
2535 put_new:
2536                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2537 free_scratch:
2538                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2539 put_mpol:
2540                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2541         }
2542 }
2543
2544 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2545                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2546 {
2547         int err;
2548         struct sp_node *new = NULL;
2549         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2550
2551         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2552                  vma->vm_pgoff,
2553                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2554                  npol ? npol->flags : -1,
2555                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2556
2557         if (npol) {
2558                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2559                 if (!new)
2560                         return -ENOMEM;
2561         }
2562         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2563         if (err && new)
2564                 sp_free(new);
2565         return err;
2566 }
2567
2568 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2569 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2570 {
2571         struct sp_node *n;
2572         struct rb_node *next;
2573
2574         if (!p->root.rb_node)
2575                 return;
2576         write_lock(&p->lock);
2577         next = rb_first(&p->root);
2578         while (next) {
2579                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2580                 next = rb_next(&n->nd);
2581                 sp_delete(p, n);
2582         }
2583         write_unlock(&p->lock);
2584 }
2585
2586 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2587 static int __initdata numabalancing_override;
2588
2589 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2590 {
2591         bool numabalancing_default = false;
2592
2593         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2594                 numabalancing_default = true;
2595
2596         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2597         if (numabalancing_override)
2598                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2599
2600         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2601                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2602                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2603                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2604         }
2605 }
2606
2607 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2608 {
2609         int ret = 0;
2610         if (!str)
2611                 goto out;
2612
2613         if (!strcmp(str, "enable")) {
2614                 numabalancing_override = 1;
2615                 ret = 1;
2616         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2617                 numabalancing_override = -1;
2618                 ret = 1;
2619         }
2620 out:
2621         if (!ret)
2622                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2623
2624         return ret;
2625 }
2626 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2627 #else
2628 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2629 {
2630 }
2631 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2632
2633 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2634 void __init numa_policy_init(void)
2635 {
2636         nodemask_t interleave_nodes;
2637         unsigned long largest = 0;
2638         int nid, prefer = 0;
2639
2640         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2641                                          sizeof(struct mempolicy),
2642                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2643
2644         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2645                                      sizeof(struct sp_node),
2646                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2647
2648         for_each_node(nid) {
2649                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2650                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2651                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2652                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2653                         .v = { .preferred_node = nid, },
2654                 };
2655         }
2656
2657         /*
2658          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2659          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2660          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2661          */
2662         nodes_clear(interleave_nodes);
2663         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2664                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2665
2666                 /* Preserve the largest node */
2667                 if (largest < total_pages) {
2668                         largest = total_pages;
2669                         prefer = nid;
2670                 }
2671
2672                 /* Interleave this node? */
2673                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2674                         node_set(nid, interleave_nodes);
2675         }
2676
2677         /* All too small, use the largest */
2678         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2679                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2680
2681         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2682                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2683
2684         check_numabalancing_enable();
2685 }
2686
2687 /* Reset policy of current process to default */
2688 void numa_default_policy(void)
2689 {
2690         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2691 }
2692
2693 /*
2694  * Parse and format mempolicy from/to strings
2695  */
2696
2697 /*
2698  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2699  */
2700 static const char * const policy_modes[] =
2701 {
2702         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2703         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2704         [MPOL_BIND]       = "bind",
2705         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2706         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2707 };
2708
2709
2710 #ifdef CONFIG_TMPFS
2711 /**
2712  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2713  * @str:  string containing mempolicy to parse
2714  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2715  *
2716  * Format of input:
2717  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2718  *
2719  * On success, returns 0, else 1
2720  */
2721 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2722 {
2723         struct mempolicy *new = NULL;
2724         unsigned short mode;
2725         unsigned short mode_flags;
2726         nodemask_t nodes;
2727         char *nodelist = strchr(str, ':');
2728         char *flags = strchr(str, '=');
2729         int err = 1;
2730
2731         if (nodelist) {
2732                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2733                 *nodelist++ = '\0';
2734                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2735                         goto out;
2736                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2737                         goto out;
2738         } else
2739                 nodes_clear(nodes);
2740
2741         if (flags)
2742                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2743
2744         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2745                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2746                         break;
2747                 }
2748         }
2749         if (mode >= MPOL_MAX)
2750                 goto out;
2751
2752         switch (mode) {
2753         case MPOL_PREFERRED:
2754                 /*
2755                  * Insist on a nodelist of one node only
2756                  */
2757                 if (nodelist) {
2758                         char *rest = nodelist;
2759                         while (isdigit(*rest))
2760                                 rest++;
2761                         if (*rest)
2762                                 goto out;
2763                 }
2764                 break;
2765         case MPOL_INTERLEAVE:
2766                 /*
2767                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2768                  */
2769                 if (!nodelist)
2770                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2771                 break;
2772         case MPOL_LOCAL:
2773                 /*
2774                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2775                  */
2776                 if (nodelist)
2777                         goto out;
2778                 mode = MPOL_PREFERRED;
2779                 break;
2780         case MPOL_DEFAULT:
2781                 /*
2782                  * Insist on a empty nodelist
2783                  */
2784                 if (!nodelist)
2785                         err = 0;
2786                 goto out;
2787         case MPOL_BIND:
2788                 /*
2789                  * Insist on a nodelist
2790                  */
2791                 if (!nodelist)
2792                         goto out;
2793         }
2794
2795         mode_flags = 0;
2796         if (flags) {
2797                 /*
2798                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2799                  * mode flags.
2800                  */
2801                 if (!strcmp(flags, "static"))
2802                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2803                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2804                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2805                 else
2806                         goto out;
2807         }
2808
2809         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2810         if (IS_ERR(new))
2811                 goto out;
2812
2813         /*
2814          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2815          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2816          */
2817         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2818                 new->v.nodes = nodes;
2819         else if (nodelist)
2820                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2821         else
2822                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2823
2824         /*
2825          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2826          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2827          */
2828         new->w.user_nodemask = nodes;
2829
2830         err = 0;
2831
2832 out:
2833         /* Restore string for error message */
2834         if (nodelist)
2835                 *--nodelist = ':';
2836         if (flags)
2837                 *--flags = '=';
2838         if (!err)
2839                 *mpol = new;
2840         return err;
2841 }
2842 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2843
2844 /**
2845  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2846  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2847  * @maxlen:  length of @buffer
2848  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2849  *
2850  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2851  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2852  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2853  */
2854 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2855 {
2856         char *p = buffer;
2857         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2858         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2859         unsigned short flags = 0;
2860
2861         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2862                 mode = pol->mode;
2863                 flags = pol->flags;
2864         }
2865
2866         switch (mode) {
2867         case MPOL_DEFAULT:
2868                 break;
2869         case MPOL_PREFERRED:
2870                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2871                         mode = MPOL_LOCAL;
2872                 else
2873                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2874                 break;
2875         case MPOL_BIND:
2876         case MPOL_INTERLEAVE:
2877                 nodes = pol->v.nodes;
2878                 break;
2879         default:
2880                 WARN_ON_ONCE(1);
2881                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2882                 return;
2883         }
2884
2885         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2886
2887         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2888                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2889
2890                 /*
2891                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2892                  */
2893                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2894                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2895                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2896                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2897         }
2898
2899         if (!nodes_empty(nodes))
2900                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2901                                nodemask_pr_args(&nodes));
2902 }