MIPS: SEAD3: Use symbolic addresses from sead-addr.h in LED driver.
[linux-drm-fsl-dcu.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/nodemask.h>
77 #include <linux/cpuset.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/string.h>
80 #include <linux/export.h>
81 #include <linux/nsproxy.h>
82 #include <linux/interrupt.h>
83 #include <linux/init.h>
84 #include <linux/compat.h>
85 #include <linux/swap.h>
86 #include <linux/seq_file.h>
87 #include <linux/proc_fs.h>
88 #include <linux/migrate.h>
89 #include <linux/ksm.h>
90 #include <linux/rmap.h>
91 #include <linux/security.h>
92 #include <linux/syscalls.h>
93 #include <linux/ctype.h>
94 #include <linux/mm_inline.h>
95 #include <linux/mmu_notifier.h>
96 #include <linux/printk.h>
97
98 #include <asm/tlbflush.h>
99 #include <asm/uaccess.h>
100 #include <linux/random.h>
101
102 #include "internal.h"
103
104 /* Internal flags */
105 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
106 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
107
108 static struct kmem_cache *policy_cache;
109 static struct kmem_cache *sn_cache;
110
111 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
112    policied. */
113 enum zone_type policy_zone = 0;
114
115 /*
116  * run-time system-wide default policy => local allocation
117  */
118 static struct mempolicy default_policy = {
119         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
120         .mode = MPOL_PREFERRED,
121         .flags = MPOL_F_LOCAL,
122 };
123
124 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
125
126 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
127 {
128         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
129         int node;
130
131         if (pol)
132                 return pol;
133
134         node = numa_node_id();
135         if (node != NUMA_NO_NODE) {
136                 pol = &preferred_node_policy[node];
137                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
138                 if (pol->mode)
139                         return pol;
140         }
141
142         return &default_policy;
143 }
144
145 static const struct mempolicy_operations {
146         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
147         /*
148          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
149          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
150          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
151          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
152          * page.
153          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
154          * rebind directly.
155          *
156          * step:
157          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
158          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
159          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
160          */
161         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
162                         enum mpol_rebind_step step);
163 } mpol_ops[MPOL_MAX];
164
165 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
166 {
167         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
168 }
169
170 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
171                                    const nodemask_t *rel)
172 {
173         nodemask_t tmp;
174         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
175         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
176 }
177
178 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
179 {
180         if (nodes_empty(*nodes))
181                 return -EINVAL;
182         pol->v.nodes = *nodes;
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (!nodes)
189                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
190         else if (nodes_empty(*nodes))
191                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
192         else
193                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
194         return 0;
195 }
196
197 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
198 {
199         if (nodes_empty(*nodes))
200                 return -EINVAL;
201         pol->v.nodes = *nodes;
202         return 0;
203 }
204
205 /*
206  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
207  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
208  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
209  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
210  *
211  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
212  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
213  */
214 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
215                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
216 {
217         int ret;
218
219         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
220         if (pol == NULL)
221                 return 0;
222         /* Check N_MEMORY */
223         nodes_and(nsc->mask1,
224                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
225
226         VM_BUG_ON(!nodes);
227         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
228                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
229         else {
230                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
231                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
232                 else
233                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
234
235                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
236                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
237                 else
238                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
239                                                 cpuset_current_mems_allowed;
240         }
241
242         if (nodes)
243                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
244         else
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
246         return ret;
247 }
248
249 /*
250  * This function just creates a new policy, does some check and simple
251  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
252  */
253 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
254                                   nodemask_t *nodes)
255 {
256         struct mempolicy *policy;
257
258         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
259                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
260
261         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
262                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
263                         return ERR_PTR(-EINVAL);
264                 return NULL;
265         }
266         VM_BUG_ON(!nodes);
267
268         /*
269          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
270          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
271          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
272          */
273         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
274                 if (nodes_empty(*nodes)) {
275                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
276                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
277                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
278                 }
279         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
280                 if (!nodes_empty(*nodes))
281                         return ERR_PTR(-EINVAL);
282                 mode = MPOL_PREFERRED;
283         } else if (nodes_empty(*nodes))
284                 return ERR_PTR(-EINVAL);
285         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
286         if (!policy)
287                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
288         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
289         policy->mode = mode;
290         policy->flags = flags;
291
292         return policy;
293 }
294
295 /* Slow path of a mpol destructor. */
296 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
297 {
298         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
299                 return;
300         kmem_cache_free(policy_cache, p);
301 }
302
303 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
304                                 enum mpol_rebind_step step)
305 {
306 }
307
308 /*
309  * step:
310  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
311  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
312  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
313  */
314 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
315                                  enum mpol_rebind_step step)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 /*
325                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
326                  * result
327                  */
328                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
329                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
330                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
331                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
332                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
333                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
334                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
335                 } else
336                         BUG();
337         }
338
339         if (nodes_empty(tmp))
340                 tmp = *nodes;
341
342         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
343                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
344         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
345                 pol->v.nodes = tmp;
346         else
347                 BUG();
348
349         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
350                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
351                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
352                         current->il_next = first_node(tmp);
353                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
354                         current->il_next = numa_node_id();
355         }
356 }
357
358 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
359                                   const nodemask_t *nodes,
360                                   enum mpol_rebind_step step)
361 {
362         nodemask_t tmp;
363
364         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
365                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
366
367                 if (node_isset(node, *nodes)) {
368                         pol->v.preferred_node = node;
369                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
370                 } else
371                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
372         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
373                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
374                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
375         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
376                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
377                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
378                                                    *nodes);
379                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
380         }
381 }
382
383 /*
384  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
385  *
386  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
387  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
388  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
389  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
390  * page.
391  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
392  * rebind directly.
393  *
394  * step:
395  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
396  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
397  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
398  */
399 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
400                                 enum mpol_rebind_step step)
401 {
402         if (!pol)
403                 return;
404         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
405             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
406                 return;
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
409                 return;
410
411         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
412                 BUG();
413
414         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
415                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
416         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
417                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
418         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
419                 BUG();
420
421         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
422 }
423
424 /*
425  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
426  * pointer, and updates task mempolicy.
427  *
428  * Called with task's alloc_lock held.
429  */
430
431 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
432                         enum mpol_rebind_step step)
433 {
434         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
435 }
436
437 /*
438  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
439  *
440  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
441  */
442
443 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
444 {
445         struct vm_area_struct *vma;
446
447         down_write(&mm->mmap_sem);
448         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
449                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
450         up_write(&mm->mmap_sem);
451 }
452
453 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
454         [MPOL_DEFAULT] = {
455                 .rebind = mpol_rebind_default,
456         },
457         [MPOL_INTERLEAVE] = {
458                 .create = mpol_new_interleave,
459                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
460         },
461         [MPOL_PREFERRED] = {
462                 .create = mpol_new_preferred,
463                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
464         },
465         [MPOL_BIND] = {
466                 .create = mpol_new_bind,
467                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
468         },
469 };
470
471 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
472                                 unsigned long flags);
473
474 struct queue_pages {
475         struct list_head *pagelist;
476         unsigned long flags;
477         nodemask_t *nmask;
478         struct vm_area_struct *prev;
479 };
480
481 /*
482  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
483  * and move them to the pagelist if they do.
484  */
485 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
486                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
487 {
488         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
489         struct page *page;
490         struct queue_pages *qp = walk->private;
491         unsigned long flags = qp->flags;
492         int nid;
493         pte_t *pte;
494         spinlock_t *ptl;
495
496         split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
497         if (pmd_trans_unstable(pmd))
498                 return 0;
499
500         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
501         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
502                 if (!pte_present(*pte))
503                         continue;
504                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
505                 if (!page)
506                         continue;
507                 /*
508                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
509                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
510                  */
511                 if (PageReserved(page))
512                         continue;
513                 nid = page_to_nid(page);
514                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
515                         continue;
516
517                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
518                         migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
519         }
520         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
521         cond_resched();
522         return 0;
523 }
524
525 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
526                                unsigned long addr, unsigned long end,
527                                struct mm_walk *walk)
528 {
529 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
530         struct queue_pages *qp = walk->private;
531         unsigned long flags = qp->flags;
532         int nid;
533         struct page *page;
534         spinlock_t *ptl;
535         pte_t entry;
536
537         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
538         entry = huge_ptep_get(pte);
539         if (!pte_present(entry))
540                 goto unlock;
541         page = pte_page(entry);
542         nid = page_to_nid(page);
543         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
544                 goto unlock;
545         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
546         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
547             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
548                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
549 unlock:
550         spin_unlock(ptl);
551 #else
552         BUG();
553 #endif
554         return 0;
555 }
556
557 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
558 /*
559  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
560  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
561  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
562  *
563  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
564  * an architecture makes a different choice, it will need further
565  * changes to the core.
566  */
567 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
568                         unsigned long addr, unsigned long end)
569 {
570         int nr_updated;
571
572         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
573         if (nr_updated)
574                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
575
576         return nr_updated;
577 }
578 #else
579 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
580                         unsigned long addr, unsigned long end)
581 {
582         return 0;
583 }
584 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
585
586 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
587                                 struct mm_walk *walk)
588 {
589         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
590         struct queue_pages *qp = walk->private;
591         unsigned long endvma = vma->vm_end;
592         unsigned long flags = qp->flags;
593
594         if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
595                 return 1;
596
597         if (endvma > end)
598                 endvma = end;
599         if (vma->vm_start > start)
600                 start = vma->vm_start;
601
602         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
603                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
604                         return -EFAULT;
605                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
606                         return -EFAULT;
607         }
608
609         qp->prev = vma;
610
611         if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
612                 return 1;
613
614         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
615                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
616                 if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
617                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
618                 return 1;
619         }
620
621         if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
622             ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
623              vma_migratable(vma)))
624                 /* queue pages from current vma */
625                 return 0;
626         return 1;
627 }
628
629 /*
630  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
631  *
632  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
633  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
634  * passed via @private.)
635  */
636 static int
637 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
638                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
639                 struct list_head *pagelist)
640 {
641         struct queue_pages qp = {
642                 .pagelist = pagelist,
643                 .flags = flags,
644                 .nmask = nodes,
645                 .prev = NULL,
646         };
647         struct mm_walk queue_pages_walk = {
648                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
649                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
650                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
651                 .mm = mm,
652                 .private = &qp,
653         };
654
655         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
656 }
657
658 /*
659  * Apply policy to a single VMA
660  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
661  */
662 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
663                                                 struct mempolicy *pol)
664 {
665         int err;
666         struct mempolicy *old;
667         struct mempolicy *new;
668
669         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
670                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
671                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
672                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
673
674         new = mpol_dup(pol);
675         if (IS_ERR(new))
676                 return PTR_ERR(new);
677
678         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
679                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
680                 if (err)
681                         goto err_out;
682         }
683
684         old = vma->vm_policy;
685         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
686         mpol_put(old);
687
688         return 0;
689  err_out:
690         mpol_put(new);
691         return err;
692 }
693
694 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
695 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
696                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
697 {
698         struct vm_area_struct *next;
699         struct vm_area_struct *prev;
700         struct vm_area_struct *vma;
701         int err = 0;
702         pgoff_t pgoff;
703         unsigned long vmstart;
704         unsigned long vmend;
705
706         vma = find_vma(mm, start);
707         if (!vma || vma->vm_start > start)
708                 return -EFAULT;
709
710         prev = vma->vm_prev;
711         if (start > vma->vm_start)
712                 prev = vma;
713
714         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
715                 next = vma->vm_next;
716                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
717                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
718
719                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
720                         continue;
721
722                 pgoff = vma->vm_pgoff +
723                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
724                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
725                                   vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
726                                   new_pol);
727                 if (prev) {
728                         vma = prev;
729                         next = vma->vm_next;
730                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
731                                 continue;
732                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
733                         goto replace;
734                 }
735                 if (vma->vm_start != vmstart) {
736                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
737                         if (err)
738                                 goto out;
739                 }
740                 if (vma->vm_end != vmend) {
741                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
742                         if (err)
743                                 goto out;
744                 }
745  replace:
746                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
747                 if (err)
748                         goto out;
749         }
750
751  out:
752         return err;
753 }
754
755 /* Set the process memory policy */
756 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
757                              nodemask_t *nodes)
758 {
759         struct mempolicy *new, *old;
760         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
761         int ret;
762
763         if (!scratch)
764                 return -ENOMEM;
765
766         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
767         if (IS_ERR(new)) {
768                 ret = PTR_ERR(new);
769                 goto out;
770         }
771
772         task_lock(current);
773         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
774         if (ret) {
775                 task_unlock(current);
776                 mpol_put(new);
777                 goto out;
778         }
779         old = current->mempolicy;
780         current->mempolicy = new;
781         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
782             nodes_weight(new->v.nodes))
783                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
784         task_unlock(current);
785         mpol_put(old);
786         ret = 0;
787 out:
788         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
789         return ret;
790 }
791
792 /*
793  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
794  *
795  * Called with task's alloc_lock held
796  */
797 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
798 {
799         nodes_clear(*nodes);
800         if (p == &default_policy)
801                 return;
802
803         switch (p->mode) {
804         case MPOL_BIND:
805                 /* Fall through */
806         case MPOL_INTERLEAVE:
807                 *nodes = p->v.nodes;
808                 break;
809         case MPOL_PREFERRED:
810                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
811                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
812                 /* else return empty node mask for local allocation */
813                 break;
814         default:
815                 BUG();
816         }
817 }
818
819 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
820 {
821         struct page *p;
822         int err;
823
824         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
825         if (err >= 0) {
826                 err = page_to_nid(p);
827                 put_page(p);
828         }
829         return err;
830 }
831
832 /* Retrieve NUMA policy */
833 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
834                              unsigned long addr, unsigned long flags)
835 {
836         int err;
837         struct mm_struct *mm = current->mm;
838         struct vm_area_struct *vma = NULL;
839         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
840
841         if (flags &
842                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
843                 return -EINVAL;
844
845         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
846                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
847                         return -EINVAL;
848                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
849                 task_lock(current);
850                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
851                 task_unlock(current);
852                 return 0;
853         }
854
855         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
856                 /*
857                  * Do NOT fall back to task policy if the
858                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
859                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
860                  */
861                 down_read(&mm->mmap_sem);
862                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
863                 if (!vma) {
864                         up_read(&mm->mmap_sem);
865                         return -EFAULT;
866                 }
867                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
868                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
869                 else
870                         pol = vma->vm_policy;
871         } else if (addr)
872                 return -EINVAL;
873
874         if (!pol)
875                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
876
877         if (flags & MPOL_F_NODE) {
878                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
879                         err = lookup_node(mm, addr);
880                         if (err < 0)
881                                 goto out;
882                         *policy = err;
883                 } else if (pol == current->mempolicy &&
884                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
885                         *policy = current->il_next;
886                 } else {
887                         err = -EINVAL;
888                         goto out;
889                 }
890         } else {
891                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
892                                                 pol->mode;
893                 /*
894                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
895                  * the policy to userspace.
896                  */
897                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
898         }
899
900         if (vma) {
901                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
902                 vma = NULL;
903         }
904
905         err = 0;
906         if (nmask) {
907                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
908                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
909                 } else {
910                         task_lock(current);
911                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
912                         task_unlock(current);
913                 }
914         }
915
916  out:
917         mpol_cond_put(pol);
918         if (vma)
919                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
920         return err;
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_MIGRATION
924 /*
925  * page migration
926  */
927 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
928                                 unsigned long flags)
929 {
930         /*
931          * Avoid migrating a page that is shared with others.
932          */
933         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
934                 if (!isolate_lru_page(page)) {
935                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
936                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
937                                             page_is_file_cache(page));
938                 }
939         }
940 }
941
942 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
943 {
944         if (PageHuge(page))
945                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
946                                         node);
947         else
948                 return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
949 }
950
951 /*
952  * Migrate pages from one node to a target node.
953  * Returns error or the number of pages not migrated.
954  */
955 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
956                            int flags)
957 {
958         nodemask_t nmask;
959         LIST_HEAD(pagelist);
960         int err = 0;
961
962         nodes_clear(nmask);
963         node_set(source, nmask);
964
965         /*
966          * This does not "check" the range but isolates all pages that
967          * need migration.  Between passing in the full user address
968          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
969          */
970         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
971         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
972                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
973
974         if (!list_empty(&pagelist)) {
975                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
976                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
977                 if (err)
978                         putback_movable_pages(&pagelist);
979         }
980
981         return err;
982 }
983
984 /*
985  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
986  * layout as much as possible.
987  *
988  * Returns the number of page that could not be moved.
989  */
990 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
991                      const nodemask_t *to, int flags)
992 {
993         int busy = 0;
994         int err;
995         nodemask_t tmp;
996
997         err = migrate_prep();
998         if (err)
999                 return err;
1000
1001         down_read(&mm->mmap_sem);
1002
1003         /*
1004          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1005          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1006          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1007          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1008          *
1009          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1010          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1011          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1012          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1013          *
1014          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1015          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1016          * (nothing left to migrate).
1017          *
1018          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1019          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1020          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1021          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1022          * before migrating outgoing memory source that same node.
1023          *
1024          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1025          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1026          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1027          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1028          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1029          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1030          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1031          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1032          */
1033
1034         tmp = *from;
1035         while (!nodes_empty(tmp)) {
1036                 int s,d;
1037                 int source = NUMA_NO_NODE;
1038                 int dest = 0;
1039
1040                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1041
1042                         /*
1043                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1044                          * node relationship of the pages established between
1045                          * threads and memory areas.
1046                          *
1047                          * However if the number of source nodes is not equal to
1048                          * the number of destination nodes we can not preserve
1049                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1050                          * copying memory from a node that is in the destination
1051                          * mask.
1052                          *
1053                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1054                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1055                          */
1056
1057                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1058                                                 (node_isset(s, *to)))
1059                                 continue;
1060
1061                         d = node_remap(s, *from, *to);
1062                         if (s == d)
1063                                 continue;
1064
1065                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1066                         dest = d;
1067
1068                         /* dest not in remaining from nodes? */
1069                         if (!node_isset(dest, tmp))
1070                                 break;
1071                 }
1072                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1073                         break;
1074
1075                 node_clear(source, tmp);
1076                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1077                 if (err > 0)
1078                         busy += err;
1079                 if (err < 0)
1080                         break;
1081         }
1082         up_read(&mm->mmap_sem);
1083         if (err < 0)
1084                 return err;
1085         return busy;
1086
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1091  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1092  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1093  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1094  * is in virtual address order.
1095  */
1096 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1097 {
1098         struct vm_area_struct *vma;
1099         unsigned long uninitialized_var(address);
1100
1101         vma = find_vma(current->mm, start);
1102         while (vma) {
1103                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1104                 if (address != -EFAULT)
1105                         break;
1106                 vma = vma->vm_next;
1107         }
1108
1109         if (PageHuge(page)) {
1110                 BUG_ON(!vma);
1111                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1112         }
1113         /*
1114          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1115          */
1116         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1117 }
1118 #else
1119
1120 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1121                                 unsigned long flags)
1122 {
1123 }
1124
1125 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1126                      const nodemask_t *to, int flags)
1127 {
1128         return -ENOSYS;
1129 }
1130
1131 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1132 {
1133         return NULL;
1134 }
1135 #endif
1136
1137 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1138                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1139                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1140 {
1141         struct mm_struct *mm = current->mm;
1142         struct mempolicy *new;
1143         unsigned long end;
1144         int err;
1145         LIST_HEAD(pagelist);
1146
1147         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1148                 return -EINVAL;
1149         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1150                 return -EPERM;
1151
1152         if (start & ~PAGE_MASK)
1153                 return -EINVAL;
1154
1155         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1156                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1157
1158         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1159         end = start + len;
1160
1161         if (end < start)
1162                 return -EINVAL;
1163         if (end == start)
1164                 return 0;
1165
1166         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1167         if (IS_ERR(new))
1168                 return PTR_ERR(new);
1169
1170         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1171                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1172
1173         /*
1174          * If we are using the default policy then operation
1175          * on discontinuous address spaces is okay after all
1176          */
1177         if (!new)
1178                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1179
1180         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1181                  start, start + len, mode, mode_flags,
1182                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1183
1184         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1185
1186                 err = migrate_prep();
1187                 if (err)
1188                         goto mpol_out;
1189         }
1190         {
1191                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1192                 if (scratch) {
1193                         down_write(&mm->mmap_sem);
1194                         task_lock(current);
1195                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1196                         task_unlock(current);
1197                         if (err)
1198                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1199                 } else
1200                         err = -ENOMEM;
1201                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1202         }
1203         if (err)
1204                 goto mpol_out;
1205
1206         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1207                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1208         if (!err)
1209                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1210
1211         if (!err) {
1212                 int nr_failed = 0;
1213
1214                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1215                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1216                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1217                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1218                         if (nr_failed)
1219                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1220                 }
1221
1222                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1223                         err = -EIO;
1224         } else
1225                 putback_movable_pages(&pagelist);
1226
1227         up_write(&mm->mmap_sem);
1228  mpol_out:
1229         mpol_put(new);
1230         return err;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1235  */
1236
1237 /* Copy a node mask from user space. */
1238 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1239                      unsigned long maxnode)
1240 {
1241         unsigned long k;
1242         unsigned long nlongs;
1243         unsigned long endmask;
1244
1245         --maxnode;
1246         nodes_clear(*nodes);
1247         if (maxnode == 0 || !nmask)
1248                 return 0;
1249         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1250                 return -EINVAL;
1251
1252         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1253         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1254                 endmask = ~0UL;
1255         else
1256                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1257
1258         /* When the user specified more nodes than supported just check
1259            if the non supported part is all zero. */
1260         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1261                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1262                         return -EINVAL;
1263                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1264                         unsigned long t;
1265                         if (get_user(t, nmask + k))
1266                                 return -EFAULT;
1267                         if (k == nlongs - 1) {
1268                                 if (t & endmask)
1269                                         return -EINVAL;
1270                         } else if (t)
1271                                 return -EINVAL;
1272                 }
1273                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1274                 endmask = ~0UL;
1275         }
1276
1277         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1278                 return -EFAULT;
1279         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 /* Copy a kernel node mask to user space */
1284 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1285                               nodemask_t *nodes)
1286 {
1287         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1288         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1289
1290         if (copy > nbytes) {
1291                 if (copy > PAGE_SIZE)
1292                         return -EINVAL;
1293                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1294                         return -EFAULT;
1295                 copy = nbytes;
1296         }
1297         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1298 }
1299
1300 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1301                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1302                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1303 {
1304         nodemask_t nodes;
1305         int err;
1306         unsigned short mode_flags;
1307
1308         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1309         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1310         if (mode >= MPOL_MAX)
1311                 return -EINVAL;
1312         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1313             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1314                 return -EINVAL;
1315         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1316         if (err)
1317                 return err;
1318         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1319 }
1320
1321 /* Set the process memory policy */
1322 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1323                 unsigned long, maxnode)
1324 {
1325         int err;
1326         nodemask_t nodes;
1327         unsigned short flags;
1328
1329         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1330         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1331         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1332                 return -EINVAL;
1333         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1334                 return -EINVAL;
1335         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1336         if (err)
1337                 return err;
1338         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1339 }
1340
1341 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1342                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1343                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1344 {
1345         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1346         struct mm_struct *mm = NULL;
1347         struct task_struct *task;
1348         nodemask_t task_nodes;
1349         int err;
1350         nodemask_t *old;
1351         nodemask_t *new;
1352         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1353
1354         if (!scratch)
1355                 return -ENOMEM;
1356
1357         old = &scratch->mask1;
1358         new = &scratch->mask2;
1359
1360         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1361         if (err)
1362                 goto out;
1363
1364         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1365         if (err)
1366                 goto out;
1367
1368         /* Find the mm_struct */
1369         rcu_read_lock();
1370         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1371         if (!task) {
1372                 rcu_read_unlock();
1373                 err = -ESRCH;
1374                 goto out;
1375         }
1376         get_task_struct(task);
1377
1378         err = -EINVAL;
1379
1380         /*
1381          * Check if this process has the right to modify the specified
1382          * process. The right exists if the process has administrative
1383          * capabilities, superuser privileges or the same
1384          * userid as the target process.
1385          */
1386         tcred = __task_cred(task);
1387         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1388             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1389             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1390                 rcu_read_unlock();
1391                 err = -EPERM;
1392                 goto out_put;
1393         }
1394         rcu_read_unlock();
1395
1396         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1397         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1398         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1399                 err = -EPERM;
1400                 goto out_put;
1401         }
1402
1403         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1404                 err = -EINVAL;
1405                 goto out_put;
1406         }
1407
1408         err = security_task_movememory(task);
1409         if (err)
1410                 goto out_put;
1411
1412         mm = get_task_mm(task);
1413         put_task_struct(task);
1414
1415         if (!mm) {
1416                 err = -EINVAL;
1417                 goto out;
1418         }
1419
1420         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1421                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1422
1423         mmput(mm);
1424 out:
1425         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1426
1427         return err;
1428
1429 out_put:
1430         put_task_struct(task);
1431         goto out;
1432
1433 }
1434
1435
1436 /* Retrieve NUMA policy */
1437 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1438                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1439                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1440 {
1441         int err;
1442         int uninitialized_var(pval);
1443         nodemask_t nodes;
1444
1445         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1446                 return -EINVAL;
1447
1448         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1449
1450         if (err)
1451                 return err;
1452
1453         if (policy && put_user(pval, policy))
1454                 return -EFAULT;
1455
1456         if (nmask)
1457                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1458
1459         return err;
1460 }
1461
1462 #ifdef CONFIG_COMPAT
1463
1464 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1465                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1466                        compat_ulong_t, maxnode,
1467                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1468 {
1469         long err;
1470         unsigned long __user *nm = NULL;
1471         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1472         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1473
1474         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1475         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1476
1477         if (nmask)
1478                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1479
1480         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1481
1482         if (!err && nmask) {
1483                 unsigned long copy_size;
1484                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1485                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1486                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1487                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1488                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1489         }
1490
1491         return err;
1492 }
1493
1494 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1495                        compat_ulong_t, maxnode)
1496 {
1497         long err = 0;
1498         unsigned long __user *nm = NULL;
1499         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1500         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1501
1502         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1503         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1504
1505         if (nmask) {
1506                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1507                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1508                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1509         }
1510
1511         if (err)
1512                 return -EFAULT;
1513
1514         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1515 }
1516
1517 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1518                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1519                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1520 {
1521         long err = 0;
1522         unsigned long __user *nm = NULL;
1523         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1524         nodemask_t bm;
1525
1526         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1527         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1528
1529         if (nmask) {
1530                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1531                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1532                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1533         }
1534
1535         if (err)
1536                 return -EFAULT;
1537
1538         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1539 }
1540
1541 #endif
1542
1543 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1544                                                 unsigned long addr)
1545 {
1546         struct mempolicy *pol = NULL;
1547
1548         if (vma) {
1549                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1550                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1551                 } else if (vma->vm_policy) {
1552                         pol = vma->vm_policy;
1553
1554                         /*
1555                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1556                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1557                          * count on these policies which will be dropped by
1558                          * mpol_cond_put() later
1559                          */
1560                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1561                                 mpol_get(pol);
1562                 }
1563         }
1564
1565         return pol;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1570  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1571  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1572  *
1573  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1574  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1575  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1576  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1577  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1578  * extra reference for shared policies.
1579  */
1580 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1581                                                 unsigned long addr)
1582 {
1583         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1584
1585         if (!pol)
1586                 pol = get_task_policy(current);
1587
1588         return pol;
1589 }
1590
1591 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1592 {
1593         struct mempolicy *pol;
1594
1595         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1596                 bool ret = false;
1597
1598                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1599                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1600                         ret = true;
1601                 mpol_cond_put(pol);
1602
1603                 return ret;
1604         }
1605
1606         pol = vma->vm_policy;
1607         if (!pol)
1608                 pol = get_task_policy(current);
1609
1610         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1611 }
1612
1613 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1614 {
1615         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1616
1617         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1618
1619         /*
1620          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1621          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1622          *
1623          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1624          * so if the following test faile, it implies
1625          * policy->v.nodes has movable memory only.
1626          */
1627         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1628                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1629
1630         return zone >= dynamic_policy_zone;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1635  * page allocation
1636  */
1637 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1638 {
1639         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1640         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1641                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1642                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1643                 return &policy->v.nodes;
1644
1645         return NULL;
1646 }
1647
1648 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1649 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1650         int nd)
1651 {
1652         switch (policy->mode) {
1653         case MPOL_PREFERRED:
1654                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1655                         nd = policy->v.preferred_node;
1656                 break;
1657         case MPOL_BIND:
1658                 /*
1659                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1660                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1661                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1662                  * the first node in the mask instead.
1663                  */
1664                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1665                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1666                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1667                 break;
1668         default:
1669                 BUG();
1670         }
1671         return node_zonelist(nd, gfp);
1672 }
1673
1674 /* Do dynamic interleaving for a process */
1675 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1676 {
1677         unsigned nid, next;
1678         struct task_struct *me = current;
1679
1680         nid = me->il_next;
1681         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1682         if (next >= MAX_NUMNODES)
1683                 next = first_node(policy->v.nodes);
1684         if (next < MAX_NUMNODES)
1685                 me->il_next = next;
1686         return nid;
1687 }
1688
1689 /*
1690  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1691  * next slab entry.
1692  */
1693 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1694 {
1695         struct mempolicy *policy;
1696         int node = numa_mem_id();
1697
1698         if (in_interrupt())
1699                 return node;
1700
1701         policy = current->mempolicy;
1702         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1703                 return node;
1704
1705         switch (policy->mode) {
1706         case MPOL_PREFERRED:
1707                 /*
1708                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1709                  */
1710                 return policy->v.preferred_node;
1711
1712         case MPOL_INTERLEAVE:
1713                 return interleave_nodes(policy);
1714
1715         case MPOL_BIND: {
1716                 /*
1717                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1718                  * first node.
1719                  */
1720                 struct zonelist *zonelist;
1721                 struct zone *zone;
1722                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1723                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1724                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1725                                                         &policy->v.nodes,
1726                                                         &zone);
1727                 return zone ? zone->node : node;
1728         }
1729
1730         default:
1731                 BUG();
1732         }
1733 }
1734
1735 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1736 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1737                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1738 {
1739         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1740         unsigned target;
1741         int c;
1742         int nid = NUMA_NO_NODE;
1743
1744         if (!nnodes)
1745                 return numa_node_id();
1746         target = (unsigned int)off % nnodes;
1747         c = 0;
1748         do {
1749                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1750                 c++;
1751         } while (c <= target);
1752         return nid;
1753 }
1754
1755 /* Determine a node number for interleave */
1756 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1757                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1758 {
1759         if (vma) {
1760                 unsigned long off;
1761
1762                 /*
1763                  * for small pages, there is no difference between
1764                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1765                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1766                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1767                  * a useful offset.
1768                  */
1769                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1770                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1771                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1772                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1773         } else
1774                 return interleave_nodes(pol);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1779  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1780  */
1781 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1782 {
1783         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1784
1785         w = nodes_weight(*maskp);
1786         if (w)
1787                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1788                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1789         return bit;
1790 }
1791
1792 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1793 /*
1794  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1795  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1796  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1797  * @gfp_flags: for requested zone
1798  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1799  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1800  *
1801  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1802  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1803  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1804  * @nodemask for filtering the zonelist.
1805  *
1806  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1807  */
1808 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1809                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1810                                 nodemask_t **nodemask)
1811 {
1812         struct zonelist *zl;
1813
1814         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1815         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1816
1817         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1818                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1819                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1820         } else {
1821                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1822                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1823                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1824         }
1825         return zl;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * init_nodemask_of_mempolicy
1830  *
1831  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1832  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1833  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1834  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1835  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1836  * of non-default mempolicy.
1837  *
1838  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1839  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1840  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1841  *
1842  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1843  */
1844 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1845 {
1846         struct mempolicy *mempolicy;
1847         int nid;
1848
1849         if (!(mask && current->mempolicy))
1850                 return false;
1851
1852         task_lock(current);
1853         mempolicy = current->mempolicy;
1854         switch (mempolicy->mode) {
1855         case MPOL_PREFERRED:
1856                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1857                         nid = numa_node_id();
1858                 else
1859                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1860                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1861                 break;
1862
1863         case MPOL_BIND:
1864                 /* Fall through */
1865         case MPOL_INTERLEAVE:
1866                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1867                 break;
1868
1869         default:
1870                 BUG();
1871         }
1872         task_unlock(current);
1873
1874         return true;
1875 }
1876 #endif
1877
1878 /*
1879  * mempolicy_nodemask_intersects
1880  *
1881  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1882  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1883  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1884  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1885  *
1886  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1887  */
1888 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1889                                         const nodemask_t *mask)
1890 {
1891         struct mempolicy *mempolicy;
1892         bool ret = true;
1893
1894         if (!mask)
1895                 return ret;
1896         task_lock(tsk);
1897         mempolicy = tsk->mempolicy;
1898         if (!mempolicy)
1899                 goto out;
1900
1901         switch (mempolicy->mode) {
1902         case MPOL_PREFERRED:
1903                 /*
1904                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1905                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1906                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1907                  * nodes in mask.
1908                  */
1909                 break;
1910         case MPOL_BIND:
1911         case MPOL_INTERLEAVE:
1912                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1913                 break;
1914         default:
1915                 BUG();
1916         }
1917 out:
1918         task_unlock(tsk);
1919         return ret;
1920 }
1921
1922 /* Allocate a page in interleaved policy.
1923    Own path because it needs to do special accounting. */
1924 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1925                                         unsigned nid)
1926 {
1927         struct zonelist *zl;
1928         struct page *page;
1929
1930         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1931         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1932         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1933                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1934         return page;
1935 }
1936
1937 /**
1938  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1939  *
1940  *      @gfp:
1941  *      %GFP_USER    user allocation.
1942  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1943  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1944  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1945  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1946  *
1947  *      @order:Order of the GFP allocation.
1948  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1949  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1950  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1951  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1952  *
1953  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1954  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1955  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1956  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1957  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1958  *      NULL when no page can be allocated.
1959  */
1960 struct page *
1961 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1962                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1963 {
1964         struct mempolicy *pol;
1965         struct page *page;
1966         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1967         struct zonelist *zl;
1968         nodemask_t *nmask;
1969
1970 retry_cpuset:
1971         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1972         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1973
1974         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage &&
1975                                         pol->mode != MPOL_INTERLEAVE)) {
1976                 /*
1977                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
1978                  * allows the current node, we only try to allocate from the
1979                  * current node and don't fall back to other nodes, as the
1980                  * cost of remote accesses would likely offset THP benefits.
1981                  *
1982                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
1983                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
1984                  */
1985                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
1986                 if (!nmask || node_isset(node, *nmask)) {
1987                         mpol_cond_put(pol);
1988                         page = alloc_pages_exact_node(node, gfp, order);
1989                         goto out;
1990                 }
1991         }
1992
1993         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1994                 unsigned nid;
1995
1996                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1997                 mpol_cond_put(pol);
1998                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1999                 goto out;
2000         }
2001
2002         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2003         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2004         mpol_cond_put(pol);
2005         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2006 out:
2007         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2008                 goto retry_cpuset;
2009         return page;
2010 }
2011
2012 /**
2013  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2014  *
2015  *      @gfp:
2016  *              %GFP_USER   user allocation,
2017  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2018  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2019  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2020  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2021  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2022  *
2023  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2024  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2025  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2026  *
2027  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2028  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2029  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2030  */
2031 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2032 {
2033         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2034         struct page *page;
2035         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2036
2037         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2038                 pol = get_task_policy(current);
2039
2040 retry_cpuset:
2041         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2042
2043         /*
2044          * No reference counting needed for current->mempolicy
2045          * nor system default_policy
2046          */
2047         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2048                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2049         else
2050                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2051                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2052                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2053
2054         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2055                 goto retry_cpuset;
2056
2057         return page;
2058 }
2059 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2060
2061 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2062 {
2063         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2064
2065         if (IS_ERR(pol))
2066                 return PTR_ERR(pol);
2067         dst->vm_policy = pol;
2068         return 0;
2069 }
2070
2071 /*
2072  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2073  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2074  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2075  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2076  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2077  *
2078  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2079  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2080  */
2081
2082 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2083 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2084 {
2085         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2086
2087         if (!new)
2088                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2089
2090         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2091         if (old == current->mempolicy) {
2092                 task_lock(current);
2093                 *new = *old;
2094                 task_unlock(current);
2095         } else
2096                 *new = *old;
2097
2098         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2099                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2100                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2101                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2102                 else
2103                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2104         }
2105         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2106         return new;
2107 }
2108
2109 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2110 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2111 {
2112         if (!a || !b)
2113                 return false;
2114         if (a->mode != b->mode)
2115                 return false;
2116         if (a->flags != b->flags)
2117                 return false;
2118         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2119                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2120                         return false;
2121
2122         switch (a->mode) {
2123         case MPOL_BIND:
2124                 /* Fall through */
2125         case MPOL_INTERLEAVE:
2126                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2127         case MPOL_PREFERRED:
2128                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2129         default:
2130                 BUG();
2131                 return false;
2132         }
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Shared memory backing store policy support.
2137  *
2138  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2139  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2140  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2141  * for any accesses to the tree.
2142  */
2143
2144 /* lookup first element intersecting start-end */
2145 /* Caller holds sp->lock */
2146 static struct sp_node *
2147 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2148 {
2149         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2150
2151         while (n) {
2152                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2153
2154                 if (start >= p->end)
2155                         n = n->rb_right;
2156                 else if (end <= p->start)
2157                         n = n->rb_left;
2158                 else
2159                         break;
2160         }
2161         if (!n)
2162                 return NULL;
2163         for (;;) {
2164                 struct sp_node *w = NULL;
2165                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2166                 if (!prev)
2167                         break;
2168                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2169                 if (w->end <= start)
2170                         break;
2171                 n = prev;
2172         }
2173         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2174 }
2175
2176 /* Insert a new shared policy into the list. */
2177 /* Caller holds sp->lock */
2178 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2179 {
2180         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2181         struct rb_node *parent = NULL;
2182         struct sp_node *nd;
2183
2184         while (*p) {
2185                 parent = *p;
2186                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2187                 if (new->start < nd->start)
2188                         p = &(*p)->rb_left;
2189                 else if (new->end > nd->end)
2190                         p = &(*p)->rb_right;
2191                 else
2192                         BUG();
2193         }
2194         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2195         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2196         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2197                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2198 }
2199
2200 /* Find shared policy intersecting idx */
2201 struct mempolicy *
2202 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2203 {
2204         struct mempolicy *pol = NULL;
2205         struct sp_node *sn;
2206
2207         if (!sp->root.rb_node)
2208                 return NULL;
2209         spin_lock(&sp->lock);
2210         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2211         if (sn) {
2212                 mpol_get(sn->policy);
2213                 pol = sn->policy;
2214         }
2215         spin_unlock(&sp->lock);
2216         return pol;
2217 }
2218
2219 static void sp_free(struct sp_node *n)
2220 {
2221         mpol_put(n->policy);
2222         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2223 }
2224
2225 /**
2226  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2227  *
2228  * @page: page to be checked
2229  * @vma: vm area where page mapped
2230  * @addr: virtual address where page mapped
2231  *
2232  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2233  * node id.
2234  *
2235  * Returns:
2236  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2237  *      node    - node id where the page should be
2238  *
2239  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2240  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2241  */
2242 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2243 {
2244         struct mempolicy *pol;
2245         struct zone *zone;
2246         int curnid = page_to_nid(page);
2247         unsigned long pgoff;
2248         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2249         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2250         int polnid = -1;
2251         int ret = -1;
2252
2253         BUG_ON(!vma);
2254
2255         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2256         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2257                 goto out;
2258
2259         switch (pol->mode) {
2260         case MPOL_INTERLEAVE:
2261                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2262                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2263
2264                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2265                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2266                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2267                 break;
2268
2269         case MPOL_PREFERRED:
2270                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2271                         polnid = numa_node_id();
2272                 else
2273                         polnid = pol->v.preferred_node;
2274                 break;
2275
2276         case MPOL_BIND:
2277                 /*
2278                  * allows binding to multiple nodes.
2279                  * use current page if in policy nodemask,
2280                  * else select nearest allowed node, if any.
2281                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2282                  */
2283                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2284                         goto out;
2285                 (void)first_zones_zonelist(
2286                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2287                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2288                                 &pol->v.nodes, &zone);
2289                 polnid = zone->node;
2290                 break;
2291
2292         default:
2293                 BUG();
2294         }
2295
2296         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2297         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2298                 polnid = thisnid;
2299
2300                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2301                         goto out;
2302         }
2303
2304         if (curnid != polnid)
2305                 ret = polnid;
2306 out:
2307         mpol_cond_put(pol);
2308
2309         return ret;
2310 }
2311
2312 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2313 {
2314         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2315         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2316         sp_free(n);
2317 }
2318
2319 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2320                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2321 {
2322         node->start = start;
2323         node->end = end;
2324         node->policy = pol;
2325 }
2326
2327 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2328                                 struct mempolicy *pol)
2329 {
2330         struct sp_node *n;
2331         struct mempolicy *newpol;
2332
2333         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2334         if (!n)
2335                 return NULL;
2336
2337         newpol = mpol_dup(pol);
2338         if (IS_ERR(newpol)) {
2339                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2340                 return NULL;
2341         }
2342         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2343         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2344
2345         return n;
2346 }
2347
2348 /* Replace a policy range. */
2349 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2350                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2351 {
2352         struct sp_node *n;
2353         struct sp_node *n_new = NULL;
2354         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2355         int ret = 0;
2356
2357 restart:
2358         spin_lock(&sp->lock);
2359         n = sp_lookup(sp, start, end);
2360         /* Take care of old policies in the same range. */
2361         while (n && n->start < end) {
2362                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2363                 if (n->start >= start) {
2364                         if (n->end <= end)
2365                                 sp_delete(sp, n);
2366                         else
2367                                 n->start = end;
2368                 } else {
2369                         /* Old policy spanning whole new range. */
2370                         if (n->end > end) {
2371                                 if (!n_new)
2372                                         goto alloc_new;
2373
2374                                 *mpol_new = *n->policy;
2375                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2376                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2377                                 n->end = start;
2378                                 sp_insert(sp, n_new);
2379                                 n_new = NULL;
2380                                 mpol_new = NULL;
2381                                 break;
2382                         } else
2383                                 n->end = start;
2384                 }
2385                 if (!next)
2386                         break;
2387                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2388         }
2389         if (new)
2390                 sp_insert(sp, new);
2391         spin_unlock(&sp->lock);
2392         ret = 0;
2393
2394 err_out:
2395         if (mpol_new)
2396                 mpol_put(mpol_new);
2397         if (n_new)
2398                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2399
2400         return ret;
2401
2402 alloc_new:
2403         spin_unlock(&sp->lock);
2404         ret = -ENOMEM;
2405         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2406         if (!n_new)
2407                 goto err_out;
2408         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2409         if (!mpol_new)
2410                 goto err_out;
2411         goto restart;
2412 }
2413
2414 /**
2415  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2416  * @sp: pointer to inode shared policy
2417  * @mpol:  struct mempolicy to install
2418  *
2419  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2420  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2421  * This must be released on exit.
2422  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2423  */
2424 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2425 {
2426         int ret;
2427
2428         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2429         spin_lock_init(&sp->lock);
2430
2431         if (mpol) {
2432                 struct vm_area_struct pvma;
2433                 struct mempolicy *new;
2434                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2435
2436                 if (!scratch)
2437                         goto put_mpol;
2438                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2439                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2440                 if (IS_ERR(new))
2441                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2442
2443                 task_lock(current);
2444                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2445                 task_unlock(current);
2446                 if (ret)
2447                         goto put_new;
2448
2449                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2450                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2451                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2452                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2453
2454 put_new:
2455                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2456 free_scratch:
2457                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2458 put_mpol:
2459                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2460         }
2461 }
2462
2463 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2464                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2465 {
2466         int err;
2467         struct sp_node *new = NULL;
2468         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2469
2470         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2471                  vma->vm_pgoff,
2472                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2473                  npol ? npol->flags : -1,
2474                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2475
2476         if (npol) {
2477                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2478                 if (!new)
2479                         return -ENOMEM;
2480         }
2481         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2482         if (err && new)
2483                 sp_free(new);
2484         return err;
2485 }
2486
2487 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2488 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2489 {
2490         struct sp_node *n;
2491         struct rb_node *next;
2492
2493         if (!p->root.rb_node)
2494                 return;
2495         spin_lock(&p->lock);
2496         next = rb_first(&p->root);
2497         while (next) {
2498                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2499                 next = rb_next(&n->nd);
2500                 sp_delete(p, n);
2501         }
2502         spin_unlock(&p->lock);
2503 }
2504
2505 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2506 static int __initdata numabalancing_override;
2507
2508 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2509 {
2510         bool numabalancing_default = false;
2511
2512         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2513                 numabalancing_default = true;
2514
2515         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2516         if (numabalancing_override)
2517                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2518
2519         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2520                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2521                         "Configure with numa_balancing= or the "
2522                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2523                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2524                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2525         }
2526 }
2527
2528 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2529 {
2530         int ret = 0;
2531         if (!str)
2532                 goto out;
2533
2534         if (!strcmp(str, "enable")) {
2535                 numabalancing_override = 1;
2536                 ret = 1;
2537         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2538                 numabalancing_override = -1;
2539                 ret = 1;
2540         }
2541 out:
2542         if (!ret)
2543                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2544
2545         return ret;
2546 }
2547 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2548 #else
2549 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2550 {
2551 }
2552 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2553
2554 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2555 void __init numa_policy_init(void)
2556 {
2557         nodemask_t interleave_nodes;
2558         unsigned long largest = 0;
2559         int nid, prefer = 0;
2560
2561         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2562                                          sizeof(struct mempolicy),
2563                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2564
2565         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2566                                      sizeof(struct sp_node),
2567                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2568
2569         for_each_node(nid) {
2570                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2571                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2572                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2573                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2574                         .v = { .preferred_node = nid, },
2575                 };
2576         }
2577
2578         /*
2579          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2580          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2581          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2582          */
2583         nodes_clear(interleave_nodes);
2584         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2585                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2586
2587                 /* Preserve the largest node */
2588                 if (largest < total_pages) {
2589                         largest = total_pages;
2590                         prefer = nid;
2591                 }
2592
2593                 /* Interleave this node? */
2594                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2595                         node_set(nid, interleave_nodes);
2596         }
2597
2598         /* All too small, use the largest */
2599         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2600                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2601
2602         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2603                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2604
2605         check_numabalancing_enable();
2606 }
2607
2608 /* Reset policy of current process to default */
2609 void numa_default_policy(void)
2610 {
2611         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Parse and format mempolicy from/to strings
2616  */
2617
2618 /*
2619  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2620  */
2621 static const char * const policy_modes[] =
2622 {
2623         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2624         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2625         [MPOL_BIND]       = "bind",
2626         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2627         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2628 };
2629
2630
2631 #ifdef CONFIG_TMPFS
2632 /**
2633  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2634  * @str:  string containing mempolicy to parse
2635  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2636  *
2637  * Format of input:
2638  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2639  *
2640  * On success, returns 0, else 1
2641  */
2642 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2643 {
2644         struct mempolicy *new = NULL;
2645         unsigned short mode;
2646         unsigned short mode_flags;
2647         nodemask_t nodes;
2648         char *nodelist = strchr(str, ':');
2649         char *flags = strchr(str, '=');
2650         int err = 1;
2651
2652         if (nodelist) {
2653                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2654                 *nodelist++ = '\0';
2655                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2656                         goto out;
2657                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2658                         goto out;
2659         } else
2660                 nodes_clear(nodes);
2661
2662         if (flags)
2663                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2664
2665         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2666                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2667                         break;
2668                 }
2669         }
2670         if (mode >= MPOL_MAX)
2671                 goto out;
2672
2673         switch (mode) {
2674         case MPOL_PREFERRED:
2675                 /*
2676                  * Insist on a nodelist of one node only
2677                  */
2678                 if (nodelist) {
2679                         char *rest = nodelist;
2680                         while (isdigit(*rest))
2681                                 rest++;
2682                         if (*rest)
2683                                 goto out;
2684                 }
2685                 break;
2686         case MPOL_INTERLEAVE:
2687                 /*
2688                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2689                  */
2690                 if (!nodelist)
2691                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2692                 break;
2693         case MPOL_LOCAL:
2694                 /*
2695                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2696                  */
2697                 if (nodelist)
2698                         goto out;
2699                 mode = MPOL_PREFERRED;
2700                 break;
2701         case MPOL_DEFAULT:
2702                 /*
2703                  * Insist on a empty nodelist
2704                  */
2705                 if (!nodelist)
2706                         err = 0;
2707                 goto out;
2708         case MPOL_BIND:
2709                 /*
2710                  * Insist on a nodelist
2711                  */
2712                 if (!nodelist)
2713                         goto out;
2714         }
2715
2716         mode_flags = 0;
2717         if (flags) {
2718                 /*
2719                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2720                  * mode flags.
2721                  */
2722                 if (!strcmp(flags, "static"))
2723                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2724                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2725                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2726                 else
2727                         goto out;
2728         }
2729
2730         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2731         if (IS_ERR(new))
2732                 goto out;
2733
2734         /*
2735          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2736          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2737          */
2738         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2739                 new->v.nodes = nodes;
2740         else if (nodelist)
2741                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2742         else
2743                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2744
2745         /*
2746          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2747          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2748          */
2749         new->w.user_nodemask = nodes;
2750
2751         err = 0;
2752
2753 out:
2754         /* Restore string for error message */
2755         if (nodelist)
2756                 *--nodelist = ':';
2757         if (flags)
2758                 *--flags = '=';
2759         if (!err)
2760                 *mpol = new;
2761         return err;
2762 }
2763 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2764
2765 /**
2766  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2767  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2768  * @maxlen:  length of @buffer
2769  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2770  *
2771  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2772  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2773  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2774  */
2775 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2776 {
2777         char *p = buffer;
2778         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2779         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2780         unsigned short flags = 0;
2781
2782         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2783                 mode = pol->mode;
2784                 flags = pol->flags;
2785         }
2786
2787         switch (mode) {
2788         case MPOL_DEFAULT:
2789                 break;
2790         case MPOL_PREFERRED:
2791                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2792                         mode = MPOL_LOCAL;
2793                 else
2794                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2795                 break;
2796         case MPOL_BIND:
2797         case MPOL_INTERLEAVE:
2798                 nodes = pol->v.nodes;
2799                 break;
2800         default:
2801                 WARN_ON_ONCE(1);
2802                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2803                 return;
2804         }
2805
2806         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2807
2808         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2809                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2810
2811                 /*
2812                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2813                  */
2814                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2815                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2816                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2817                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2818         }
2819
2820         if (!nodes_empty(nodes))
2821                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2822                                nodemask_pr_args(&nodes));
2823 }