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