Revert "Revert "Revert "mm, thp: consolidate THP gfp handling into alloc_hugepage_dir...
[linux-2.6-block.git] / mm / mempolicy.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
4  *
5  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
6  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/sched/mm.h>
77 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
78 #include <linux/sched/task.h>
79 #include <linux/nodemask.h>
80 #include <linux/cpuset.h>
81 #include <linux/slab.h>
82 #include <linux/string.h>
83 #include <linux/export.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/interrupt.h>
86 #include <linux/init.h>
87 #include <linux/compat.h>
88 #include <linux/ptrace.h>
89 #include <linux/swap.h>
90 #include <linux/seq_file.h>
91 #include <linux/proc_fs.h>
92 #include <linux/migrate.h>
93 #include <linux/ksm.h>
94 #include <linux/rmap.h>
95 #include <linux/security.h>
96 #include <linux/syscalls.h>
97 #include <linux/ctype.h>
98 #include <linux/mm_inline.h>
99 #include <linux/mmu_notifier.h>
100 #include <linux/printk.h>
101 #include <linux/swapops.h>
102
103 #include <asm/tlbflush.h>
104 #include <linux/uaccess.h>
105
106 #include "internal.h"
107
108 /* Internal flags */
109 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
110 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
111
112 static struct kmem_cache *policy_cache;
113 static struct kmem_cache *sn_cache;
114
115 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
116    policied. */
117 enum zone_type policy_zone = 0;
118
119 /*
120  * run-time system-wide default policy => local allocation
121  */
122 static struct mempolicy default_policy = {
123         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
124         .mode = MPOL_PREFERRED,
125         .flags = MPOL_F_LOCAL,
126 };
127
128 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
129
130 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
133         int node;
134
135         if (pol)
136                 return pol;
137
138         node = numa_node_id();
139         if (node != NUMA_NO_NODE) {
140                 pol = &preferred_node_policy[node];
141                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
142                 if (pol->mode)
143                         return pol;
144         }
145
146         return &default_policy;
147 }
148
149 static const struct mempolicy_operations {
150         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
151         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
152 } mpol_ops[MPOL_MAX];
153
154 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
155 {
156         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
157 }
158
159 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
160                                    const nodemask_t *rel)
161 {
162         nodemask_t tmp;
163         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
164         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
165 }
166
167 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
168 {
169         if (nodes_empty(*nodes))
170                 return -EINVAL;
171         pol->v.nodes = *nodes;
172         return 0;
173 }
174
175 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
176 {
177         if (!nodes)
178                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
179         else if (nodes_empty(*nodes))
180                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
181         else
182                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (nodes_empty(*nodes))
189                 return -EINVAL;
190         pol->v.nodes = *nodes;
191         return 0;
192 }
193
194 /*
195  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
196  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
197  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
198  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
199  *
200  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
201  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
202  */
203 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
204                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
205 {
206         int ret;
207
208         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
209         if (pol == NULL)
210                 return 0;
211         /* Check N_MEMORY */
212         nodes_and(nsc->mask1,
213                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
214
215         VM_BUG_ON(!nodes);
216         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
217                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
218         else {
219                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
220                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
221                 else
222                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
223
224                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
225                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
226                 else
227                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
228                                                 cpuset_current_mems_allowed;
229         }
230
231         if (nodes)
232                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
233         else
234                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
235         return ret;
236 }
237
238 /*
239  * This function just creates a new policy, does some check and simple
240  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
241  */
242 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
243                                   nodemask_t *nodes)
244 {
245         struct mempolicy *policy;
246
247         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
248                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
249
250         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
251                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
252                         return ERR_PTR(-EINVAL);
253                 return NULL;
254         }
255         VM_BUG_ON(!nodes);
256
257         /*
258          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
259          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
260          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
261          */
262         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
263                 if (nodes_empty(*nodes)) {
264                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
265                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
266                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
267                 }
268         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
269                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
270                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
271                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
272                         return ERR_PTR(-EINVAL);
273                 mode = MPOL_PREFERRED;
274         } else if (nodes_empty(*nodes))
275                 return ERR_PTR(-EINVAL);
276         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
277         if (!policy)
278                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
279         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
280         policy->mode = mode;
281         policy->flags = flags;
282
283         return policy;
284 }
285
286 /* Slow path of a mpol destructor. */
287 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
288 {
289         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
290                 return;
291         kmem_cache_free(policy_cache, p);
292 }
293
294 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
295 {
296 }
297
298 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
299 {
300         nodemask_t tmp;
301
302         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
303                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
304         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
305                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
306         else {
307                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,pol->w.cpuset_mems_allowed,
308                                                                 *nodes);
309                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
310         }
311
312         if (nodes_empty(tmp))
313                 tmp = *nodes;
314
315         pol->v.nodes = tmp;
316 }
317
318 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
319                                                 const nodemask_t *nodes)
320 {
321         nodemask_t tmp;
322
323         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
324                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
325
326                 if (node_isset(node, *nodes)) {
327                         pol->v.preferred_node = node;
328                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
329                 } else
330                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
331         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
332                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
333                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
334         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
335                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
336                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
337                                                    *nodes);
338                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339         }
340 }
341
342 /*
343  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
344  *
345  * Per-vma policies are protected by mmap_sem. Allocations using per-task
346  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
347  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
348  */
349 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
350 {
351         if (!pol)
352                 return;
353         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL) &&
354             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
355                 return;
356
357         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
358 }
359
360 /*
361  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
362  * pointer, and updates task mempolicy.
363  *
364  * Called with task's alloc_lock held.
365  */
366
367 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
368 {
369         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
370 }
371
372 /*
373  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
374  *
375  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
376  */
377
378 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
379 {
380         struct vm_area_struct *vma;
381
382         down_write(&mm->mmap_sem);
383         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
384                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
385         up_write(&mm->mmap_sem);
386 }
387
388 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
389         [MPOL_DEFAULT] = {
390                 .rebind = mpol_rebind_default,
391         },
392         [MPOL_INTERLEAVE] = {
393                 .create = mpol_new_interleave,
394                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
395         },
396         [MPOL_PREFERRED] = {
397                 .create = mpol_new_preferred,
398                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
399         },
400         [MPOL_BIND] = {
401                 .create = mpol_new_bind,
402                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
403         },
404 };
405
406 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
407                                 unsigned long flags);
408
409 struct queue_pages {
410         struct list_head *pagelist;
411         unsigned long flags;
412         nodemask_t *nmask;
413         struct vm_area_struct *prev;
414 };
415
416 /*
417  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
418  *
419  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
420  * in the invert of qp->nmask.
421  */
422 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
423                                         struct queue_pages *qp)
424 {
425         int nid = page_to_nid(page);
426         unsigned long flags = qp->flags;
427
428         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
429 }
430
431 /*
432  * queue_pages_pmd() has four possible return values:
433  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully.
434  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
435  *     specified.
436  * 2 - THP was split.
437  * -EIO - is migration entry or only MPOL_MF_STRICT was specified and an
438  *        existing page was already on a node that does not follow the
439  *        policy.
440  */
441 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
442                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
443 {
444         int ret = 0;
445         struct page *page;
446         struct queue_pages *qp = walk->private;
447         unsigned long flags;
448
449         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
450                 ret = -EIO;
451                 goto unlock;
452         }
453         page = pmd_page(*pmd);
454         if (is_huge_zero_page(page)) {
455                 spin_unlock(ptl);
456                 __split_huge_pmd(walk->vma, pmd, addr, false, NULL);
457                 ret = 2;
458                 goto out;
459         }
460         if (!queue_pages_required(page, qp))
461                 goto unlock;
462
463         flags = qp->flags;
464         /* go to thp migration */
465         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
466                 if (!vma_migratable(walk->vma) ||
467                     migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags)) {
468                         ret = 1;
469                         goto unlock;
470                 }
471         } else
472                 ret = -EIO;
473 unlock:
474         spin_unlock(ptl);
475 out:
476         return ret;
477 }
478
479 /*
480  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
481  * and move them to the pagelist if they do.
482  *
483  * queue_pages_pte_range() has three possible return values:
484  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully.
485  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
486  *     specified.
487  * -EIO - only MPOL_MF_STRICT was specified and an existing page was already
488  *        on a node that does not follow the policy.
489  */
490 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
491                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
492 {
493         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
494         struct page *page;
495         struct queue_pages *qp = walk->private;
496         unsigned long flags = qp->flags;
497         int ret;
498         bool has_unmovable = false;
499         pte_t *pte;
500         spinlock_t *ptl;
501
502         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
503         if (ptl) {
504                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
505                 if (ret != 2)
506                         return ret;
507         }
508         /* THP was split, fall through to pte walk */
509
510         if (pmd_trans_unstable(pmd))
511                 return 0;
512
513         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
514         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
515                 if (!pte_present(*pte))
516                         continue;
517                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
518                 if (!page)
519                         continue;
520                 /*
521                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
522                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
523                  */
524                 if (PageReserved(page))
525                         continue;
526                 if (!queue_pages_required(page, qp))
527                         continue;
528                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
529                         /* MPOL_MF_STRICT must be specified if we get here */
530                         if (!vma_migratable(vma)) {
531                                 has_unmovable = true;
532                                 break;
533                         }
534
535                         /*
536                          * Do not abort immediately since there may be
537                          * temporary off LRU pages in the range.  Still
538                          * need migrate other LRU pages.
539                          */
540                         if (migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags))
541                                 has_unmovable = true;
542                 } else
543                         break;
544         }
545         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
546         cond_resched();
547
548         if (has_unmovable)
549                 return 1;
550
551         return addr != end ? -EIO : 0;
552 }
553
554 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
555                                unsigned long addr, unsigned long end,
556                                struct mm_walk *walk)
557 {
558 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
559         struct queue_pages *qp = walk->private;
560         unsigned long flags = qp->flags;
561         struct page *page;
562         spinlock_t *ptl;
563         pte_t entry;
564
565         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
566         entry = huge_ptep_get(pte);
567         if (!pte_present(entry))
568                 goto unlock;
569         page = pte_page(entry);
570         if (!queue_pages_required(page, qp))
571                 goto unlock;
572         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
573         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
574             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
575                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
576 unlock:
577         spin_unlock(ptl);
578 #else
579         BUG();
580 #endif
581         return 0;
582 }
583
584 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
585 /*
586  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
587  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
588  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
589  *
590  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
591  * an architecture makes a different choice, it will need further
592  * changes to the core.
593  */
594 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
595                         unsigned long addr, unsigned long end)
596 {
597         int nr_updated;
598
599         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
600         if (nr_updated)
601                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
602
603         return nr_updated;
604 }
605 #else
606 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
607                         unsigned long addr, unsigned long end)
608 {
609         return 0;
610 }
611 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
612
613 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
614                                 struct mm_walk *walk)
615 {
616         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
617         struct queue_pages *qp = walk->private;
618         unsigned long endvma = vma->vm_end;
619         unsigned long flags = qp->flags;
620
621         /*
622          * Need check MPOL_MF_STRICT to return -EIO if possible
623          * regardless of vma_migratable
624          */
625         if (!vma_migratable(vma) &&
626             !(flags & MPOL_MF_STRICT))
627                 return 1;
628
629         if (endvma > end)
630                 endvma = end;
631         if (vma->vm_start > start)
632                 start = vma->vm_start;
633
634         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
635                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
636                         return -EFAULT;
637                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
638                         return -EFAULT;
639         }
640
641         qp->prev = vma;
642
643         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
644                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
645                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
646                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
647                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
648                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
649                 return 1;
650         }
651
652         /* queue pages from current vma */
653         if (flags & MPOL_MF_VALID)
654                 return 0;
655         return 1;
656 }
657
658 /*
659  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
660  *
661  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
662  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
663  * passed via @private.
664  *
665  * queue_pages_range() has three possible return values:
666  * 1 - there is unmovable page, but MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
667  *     specified.
668  * 0 - queue pages successfully or no misplaced page.
669  * -EIO - there is misplaced page and only MPOL_MF_STRICT was specified.
670  */
671 static int
672 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
673                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
674                 struct list_head *pagelist)
675 {
676         struct queue_pages qp = {
677                 .pagelist = pagelist,
678                 .flags = flags,
679                 .nmask = nodes,
680                 .prev = NULL,
681         };
682         struct mm_walk queue_pages_walk = {
683                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
684                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
685                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
686                 .mm = mm,
687                 .private = &qp,
688         };
689
690         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
691 }
692
693 /*
694  * Apply policy to a single VMA
695  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
696  */
697 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
698                                                 struct mempolicy *pol)
699 {
700         int err;
701         struct mempolicy *old;
702         struct mempolicy *new;
703
704         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
705                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
706                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
707                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
708
709         new = mpol_dup(pol);
710         if (IS_ERR(new))
711                 return PTR_ERR(new);
712
713         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
714                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
715                 if (err)
716                         goto err_out;
717         }
718
719         old = vma->vm_policy;
720         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
721         mpol_put(old);
722
723         return 0;
724  err_out:
725         mpol_put(new);
726         return err;
727 }
728
729 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
730 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
731                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
732 {
733         struct vm_area_struct *next;
734         struct vm_area_struct *prev;
735         struct vm_area_struct *vma;
736         int err = 0;
737         pgoff_t pgoff;
738         unsigned long vmstart;
739         unsigned long vmend;
740
741         vma = find_vma(mm, start);
742         if (!vma || vma->vm_start > start)
743                 return -EFAULT;
744
745         prev = vma->vm_prev;
746         if (start > vma->vm_start)
747                 prev = vma;
748
749         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
750                 next = vma->vm_next;
751                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
752                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
753
754                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
755                         continue;
756
757                 pgoff = vma->vm_pgoff +
758                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
759                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
760                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
761                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
762                 if (prev) {
763                         vma = prev;
764                         next = vma->vm_next;
765                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
766                                 continue;
767                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
768                         goto replace;
769                 }
770                 if (vma->vm_start != vmstart) {
771                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
772                         if (err)
773                                 goto out;
774                 }
775                 if (vma->vm_end != vmend) {
776                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
777                         if (err)
778                                 goto out;
779                 }
780  replace:
781                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
782                 if (err)
783                         goto out;
784         }
785
786  out:
787         return err;
788 }
789
790 /* Set the process memory policy */
791 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
792                              nodemask_t *nodes)
793 {
794         struct mempolicy *new, *old;
795         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
796         int ret;
797
798         if (!scratch)
799                 return -ENOMEM;
800
801         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
802         if (IS_ERR(new)) {
803                 ret = PTR_ERR(new);
804                 goto out;
805         }
806
807         task_lock(current);
808         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
809         if (ret) {
810                 task_unlock(current);
811                 mpol_put(new);
812                 goto out;
813         }
814         old = current->mempolicy;
815         current->mempolicy = new;
816         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
817                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
818         task_unlock(current);
819         mpol_put(old);
820         ret = 0;
821 out:
822         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
823         return ret;
824 }
825
826 /*
827  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
828  *
829  * Called with task's alloc_lock held
830  */
831 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
832 {
833         nodes_clear(*nodes);
834         if (p == &default_policy)
835                 return;
836
837         switch (p->mode) {
838         case MPOL_BIND:
839                 /* Fall through */
840         case MPOL_INTERLEAVE:
841                 *nodes = p->v.nodes;
842                 break;
843         case MPOL_PREFERRED:
844                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
845                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
846                 /* else return empty node mask for local allocation */
847                 break;
848         default:
849                 BUG();
850         }
851 }
852
853 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
854 {
855         struct page *p;
856         int err;
857
858         int locked = 1;
859         err = get_user_pages_locked(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, &locked);
860         if (err >= 0) {
861                 err = page_to_nid(p);
862                 put_page(p);
863         }
864         if (locked)
865                 up_read(&mm->mmap_sem);
866         return err;
867 }
868
869 /* Retrieve NUMA policy */
870 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
871                              unsigned long addr, unsigned long flags)
872 {
873         int err;
874         struct mm_struct *mm = current->mm;
875         struct vm_area_struct *vma = NULL;
876         struct mempolicy *pol = current->mempolicy, *pol_refcount = NULL;
877
878         if (flags &
879                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
880                 return -EINVAL;
881
882         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
883                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
884                         return -EINVAL;
885                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
886                 task_lock(current);
887                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
888                 task_unlock(current);
889                 return 0;
890         }
891
892         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
893                 /*
894                  * Do NOT fall back to task policy if the
895                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
896                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
897                  */
898                 down_read(&mm->mmap_sem);
899                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
900                 if (!vma) {
901                         up_read(&mm->mmap_sem);
902                         return -EFAULT;
903                 }
904                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
905                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
906                 else
907                         pol = vma->vm_policy;
908         } else if (addr)
909                 return -EINVAL;
910
911         if (!pol)
912                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
913
914         if (flags & MPOL_F_NODE) {
915                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
916                         /*
917                          * Take a refcount on the mpol, lookup_node()
918                          * wil drop the mmap_sem, so after calling
919                          * lookup_node() only "pol" remains valid, "vma"
920                          * is stale.
921                          */
922                         pol_refcount = pol;
923                         vma = NULL;
924                         mpol_get(pol);
925                         err = lookup_node(mm, addr);
926                         if (err < 0)
927                                 goto out;
928                         *policy = err;
929                 } else if (pol == current->mempolicy &&
930                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
931                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
932                 } else {
933                         err = -EINVAL;
934                         goto out;
935                 }
936         } else {
937                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
938                                                 pol->mode;
939                 /*
940                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
941                  * the policy to userspace.
942                  */
943                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
944         }
945
946         err = 0;
947         if (nmask) {
948                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
949                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
950                 } else {
951                         task_lock(current);
952                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
953                         task_unlock(current);
954                 }
955         }
956
957  out:
958         mpol_cond_put(pol);
959         if (vma)
960                 up_read(&mm->mmap_sem);
961         if (pol_refcount)
962                 mpol_put(pol_refcount);
963         return err;
964 }
965
966 #ifdef CONFIG_MIGRATION
967 /*
968  * page migration, thp tail pages can be passed.
969  */
970 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
971                                 unsigned long flags)
972 {
973         struct page *head = compound_head(page);
974         /*
975          * Avoid migrating a page that is shared with others.
976          */
977         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
978                 if (!isolate_lru_page(head)) {
979                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
980                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
981                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
982                                 hpage_nr_pages(head));
983                 } else if (flags & MPOL_MF_STRICT) {
984                         /*
985                          * Non-movable page may reach here.  And, there may be
986                          * temporary off LRU pages or non-LRU movable pages.
987                          * Treat them as unmovable pages since they can't be
988                          * isolated, so they can't be moved at the moment.  It
989                          * should return -EIO for this case too.
990                          */
991                         return -EIO;
992                 }
993         }
994
995         return 0;
996 }
997
998 /* page allocation callback for NUMA node migration */
999 struct page *alloc_new_node_page(struct page *page, unsigned long node)
1000 {
1001         if (PageHuge(page))
1002                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1003                                         node);
1004         else if (PageTransHuge(page)) {
1005                 struct page *thp;
1006
1007                 thp = alloc_pages_node(node,
1008                         (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE),
1009                         HPAGE_PMD_ORDER);
1010                 if (!thp)
1011                         return NULL;
1012                 prep_transhuge_page(thp);
1013                 return thp;
1014         } else
1015                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
1016                                                     __GFP_THISNODE, 0);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Migrate pages from one node to a target node.
1021  * Returns error or the number of pages not migrated.
1022  */
1023 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1024                            int flags)
1025 {
1026         nodemask_t nmask;
1027         LIST_HEAD(pagelist);
1028         int err = 0;
1029
1030         nodes_clear(nmask);
1031         node_set(source, nmask);
1032
1033         /*
1034          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1035          * need migration.  Between passing in the full user address
1036          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1037          */
1038         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1039         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1040                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1041
1042         if (!list_empty(&pagelist)) {
1043                 err = migrate_pages(&pagelist, alloc_new_node_page, NULL, dest,
1044                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1045                 if (err)
1046                         putback_movable_pages(&pagelist);
1047         }
1048
1049         return err;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1054  * layout as much as possible.
1055  *
1056  * Returns the number of page that could not be moved.
1057  */
1058 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1059                      const nodemask_t *to, int flags)
1060 {
1061         int busy = 0;
1062         int err;
1063         nodemask_t tmp;
1064
1065         err = migrate_prep();
1066         if (err)
1067                 return err;
1068
1069         down_read(&mm->mmap_sem);
1070
1071         /*
1072          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1073          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1074          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1075          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1076          *
1077          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1078          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1079          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1080          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1081          *
1082          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1083          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1084          * (nothing left to migrate).
1085          *
1086          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1087          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1088          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1089          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1090          * before migrating outgoing memory source that same node.
1091          *
1092          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1093          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1094          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1095          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1096          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1097          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1098          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1099          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1100          */
1101
1102         tmp = *from;
1103         while (!nodes_empty(tmp)) {
1104                 int s,d;
1105                 int source = NUMA_NO_NODE;
1106                 int dest = 0;
1107
1108                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1109
1110                         /*
1111                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1112                          * node relationship of the pages established between
1113                          * threads and memory areas.
1114                          *
1115                          * However if the number of source nodes is not equal to
1116                          * the number of destination nodes we can not preserve
1117                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1118                          * copying memory from a node that is in the destination
1119                          * mask.
1120                          *
1121                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1122                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1123                          */
1124
1125                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1126                                                 (node_isset(s, *to)))
1127                                 continue;
1128
1129                         d = node_remap(s, *from, *to);
1130                         if (s == d)
1131                                 continue;
1132
1133                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1134                         dest = d;
1135
1136                         /* dest not in remaining from nodes? */
1137                         if (!node_isset(dest, tmp))
1138                                 break;
1139                 }
1140                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1141                         break;
1142
1143                 node_clear(source, tmp);
1144                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1145                 if (err > 0)
1146                         busy += err;
1147                 if (err < 0)
1148                         break;
1149         }
1150         up_read(&mm->mmap_sem);
1151         if (err < 0)
1152                 return err;
1153         return busy;
1154
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1159  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1160  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1161  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1162  * is in virtual address order.
1163  */
1164 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1165 {
1166         struct vm_area_struct *vma;
1167         unsigned long uninitialized_var(address);
1168
1169         vma = find_vma(current->mm, start);
1170         while (vma) {
1171                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1172                 if (address != -EFAULT)
1173                         break;
1174                 vma = vma->vm_next;
1175         }
1176
1177         if (PageHuge(page)) {
1178                 return alloc_huge_page_vma(page_hstate(compound_head(page)),
1179                                 vma, address);
1180         } else if (PageTransHuge(page)) {
1181                 struct page *thp;
1182
1183                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1184                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1185                 if (!thp)
1186                         return NULL;
1187                 prep_transhuge_page(thp);
1188                 return thp;
1189         }
1190         /*
1191          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1192          */
1193         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1194                         vma, address);
1195 }
1196 #else
1197
1198 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1199                                 unsigned long flags)
1200 {
1201         return -EIO;
1202 }
1203
1204 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1205                      const nodemask_t *to, int flags)
1206 {
1207         return -ENOSYS;
1208 }
1209
1210 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1211 {
1212         return NULL;
1213 }
1214 #endif
1215
1216 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1217                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1218                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1219 {
1220         struct mm_struct *mm = current->mm;
1221         struct mempolicy *new;
1222         unsigned long end;
1223         int err;
1224         int ret;
1225         LIST_HEAD(pagelist);
1226
1227         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1228                 return -EINVAL;
1229         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1230                 return -EPERM;
1231
1232         if (start & ~PAGE_MASK)
1233                 return -EINVAL;
1234
1235         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1236                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1237
1238         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1239         end = start + len;
1240
1241         if (end < start)
1242                 return -EINVAL;
1243         if (end == start)
1244                 return 0;
1245
1246         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1247         if (IS_ERR(new))
1248                 return PTR_ERR(new);
1249
1250         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1251                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1252
1253         /*
1254          * If we are using the default policy then operation
1255          * on discontinuous address spaces is okay after all
1256          */
1257         if (!new)
1258                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1259
1260         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1261                  start, start + len, mode, mode_flags,
1262                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1263
1264         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1265
1266                 err = migrate_prep();
1267                 if (err)
1268                         goto mpol_out;
1269         }
1270         {
1271                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1272                 if (scratch) {
1273                         down_write(&mm->mmap_sem);
1274                         task_lock(current);
1275                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1276                         task_unlock(current);
1277                         if (err)
1278                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1279                 } else
1280                         err = -ENOMEM;
1281                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1282         }
1283         if (err)
1284                 goto mpol_out;
1285
1286         ret = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1287                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1288
1289         if (ret < 0) {
1290                 err = -EIO;
1291                 goto up_out;
1292         }
1293
1294         err = mbind_range(mm, start, end, new);
1295
1296         if (!err) {
1297                 int nr_failed = 0;
1298
1299                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1300                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1301                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1302                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1303                         if (nr_failed)
1304                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1305                 }
1306
1307                 if ((ret > 0) || (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT)))
1308                         err = -EIO;
1309         } else
1310                 putback_movable_pages(&pagelist);
1311
1312 up_out:
1313         up_write(&mm->mmap_sem);
1314 mpol_out:
1315         mpol_put(new);
1316         return err;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1321  */
1322
1323 /* Copy a node mask from user space. */
1324 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1325                      unsigned long maxnode)
1326 {
1327         unsigned long k;
1328         unsigned long t;
1329         unsigned long nlongs;
1330         unsigned long endmask;
1331
1332         --maxnode;
1333         nodes_clear(*nodes);
1334         if (maxnode == 0 || !nmask)
1335                 return 0;
1336         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1337                 return -EINVAL;
1338
1339         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1340         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1341                 endmask = ~0UL;
1342         else
1343                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1344
1345         /*
1346          * When the user specified more nodes than supported just check
1347          * if the non supported part is all zero.
1348          *
1349          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1350          * the bits in that area first. And then go through to
1351          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1352          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1353          */
1354         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1355                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1356                         if (get_user(t, nmask + k))
1357                                 return -EFAULT;
1358                         if (k == nlongs - 1) {
1359                                 if (t & endmask)
1360                                         return -EINVAL;
1361                         } else if (t)
1362                                 return -EINVAL;
1363                 }
1364                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1365                 endmask = ~0UL;
1366         }
1367
1368         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1369                 unsigned long valid_mask = endmask;
1370
1371                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1372                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1373                         return -EFAULT;
1374                 if (t & valid_mask)
1375                         return -EINVAL;
1376         }
1377
1378         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1379                 return -EFAULT;
1380         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /* Copy a kernel node mask to user space */
1385 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1386                               nodemask_t *nodes)
1387 {
1388         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1389         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1390
1391         if (copy > nbytes) {
1392                 if (copy > PAGE_SIZE)
1393                         return -EINVAL;
1394                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1395                         return -EFAULT;
1396                 copy = nbytes;
1397         }
1398         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1399 }
1400
1401 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1402                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1403                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1404 {
1405         nodemask_t nodes;
1406         int err;
1407         unsigned short mode_flags;
1408
1409         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1410         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1411         if (mode >= MPOL_MAX)
1412                 return -EINVAL;
1413         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1414             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1415                 return -EINVAL;
1416         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1417         if (err)
1418                 return err;
1419         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1420 }
1421
1422 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1423                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1424                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1425 {
1426         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1427 }
1428
1429 /* Set the process memory policy */
1430 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1431                                  unsigned long maxnode)
1432 {
1433         int err;
1434         nodemask_t nodes;
1435         unsigned short flags;
1436
1437         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1438         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1439         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1440                 return -EINVAL;
1441         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1442                 return -EINVAL;
1443         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1444         if (err)
1445                 return err;
1446         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1447 }
1448
1449 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1450                 unsigned long, maxnode)
1451 {
1452         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1453 }
1454
1455 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1456                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1457                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1458 {
1459         struct mm_struct *mm = NULL;
1460         struct task_struct *task;
1461         nodemask_t task_nodes;
1462         int err;
1463         nodemask_t *old;
1464         nodemask_t *new;
1465         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1466
1467         if (!scratch)
1468                 return -ENOMEM;
1469
1470         old = &scratch->mask1;
1471         new = &scratch->mask2;
1472
1473         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1474         if (err)
1475                 goto out;
1476
1477         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1478         if (err)
1479                 goto out;
1480
1481         /* Find the mm_struct */
1482         rcu_read_lock();
1483         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1484         if (!task) {
1485                 rcu_read_unlock();
1486                 err = -ESRCH;
1487                 goto out;
1488         }
1489         get_task_struct(task);
1490
1491         err = -EINVAL;
1492
1493         /*
1494          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1495          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1496          */
1497         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1498                 rcu_read_unlock();
1499                 err = -EPERM;
1500                 goto out_put;
1501         }
1502         rcu_read_unlock();
1503
1504         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1505         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1506         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1507                 err = -EPERM;
1508                 goto out_put;
1509         }
1510
1511         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1512         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1513         if (nodes_empty(*new))
1514                 goto out_put;
1515
1516         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1517         if (nodes_empty(*new))
1518                 goto out_put;
1519
1520         err = security_task_movememory(task);
1521         if (err)
1522                 goto out_put;
1523
1524         mm = get_task_mm(task);
1525         put_task_struct(task);
1526
1527         if (!mm) {
1528                 err = -EINVAL;
1529                 goto out;
1530         }
1531
1532         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1533                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1534
1535         mmput(mm);
1536 out:
1537         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1538
1539         return err;
1540
1541 out_put:
1542         put_task_struct(task);
1543         goto out;
1544
1545 }
1546
1547 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1548                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1549                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1550 {
1551         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1552 }
1553
1554
1555 /* Retrieve NUMA policy */
1556 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1557                                 unsigned long __user *nmask,
1558                                 unsigned long maxnode,
1559                                 unsigned long addr,
1560                                 unsigned long flags)
1561 {
1562         int err;
1563         int uninitialized_var(pval);
1564         nodemask_t nodes;
1565
1566         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1567                 return -EINVAL;
1568
1569         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1570
1571         if (err)
1572                 return err;
1573
1574         if (policy && put_user(pval, policy))
1575                 return -EFAULT;
1576
1577         if (nmask)
1578                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1579
1580         return err;
1581 }
1582
1583 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1584                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1585                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1586 {
1587         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1588 }
1589
1590 #ifdef CONFIG_COMPAT
1591
1592 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1593                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1594                        compat_ulong_t, maxnode,
1595                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1596 {
1597         long err;
1598         unsigned long __user *nm = NULL;
1599         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1600         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1601
1602         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, nr_node_ids);
1603         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1604
1605         if (nmask)
1606                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1607
1608         err = kernel_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1609
1610         if (!err && nmask) {
1611                 unsigned long copy_size;
1612                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1613                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1614                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1615                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1616                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1617         }
1618
1619         return err;
1620 }
1621
1622 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1623                        compat_ulong_t, maxnode)
1624 {
1625         unsigned long __user *nm = NULL;
1626         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1627         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1628
1629         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1630         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1631
1632         if (nmask) {
1633                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1634                         return -EFAULT;
1635                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1636                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1637                         return -EFAULT;
1638         }
1639
1640         return kernel_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1641 }
1642
1643 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1644                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1645                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1646 {
1647         unsigned long __user *nm = NULL;
1648         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1649         nodemask_t bm;
1650
1651         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1652         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1653
1654         if (nmask) {
1655                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1656                         return -EFAULT;
1657                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1658                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1659                         return -EFAULT;
1660         }
1661
1662         return kernel_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1663 }
1664
1665 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, compat_pid_t, pid,
1666                        compat_ulong_t, maxnode,
1667                        const compat_ulong_t __user *, old_nodes,
1668                        const compat_ulong_t __user *, new_nodes)
1669 {
1670         unsigned long __user *old = NULL;
1671         unsigned long __user *new = NULL;
1672         nodemask_t tmp_mask;
1673         unsigned long nr_bits;
1674         unsigned long size;
1675
1676         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode - 1, MAX_NUMNODES);
1677         size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1678         if (old_nodes) {
1679                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), old_nodes, nr_bits))
1680                         return -EFAULT;
1681                 old = compat_alloc_user_space(new_nodes ? size * 2 : size);
1682                 if (new_nodes)
1683                         new = old + size / sizeof(unsigned long);
1684                 if (copy_to_user(old, nodes_addr(tmp_mask), size))
1685                         return -EFAULT;
1686         }
1687         if (new_nodes) {
1688                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), new_nodes, nr_bits))
1689                         return -EFAULT;
1690                 if (new == NULL)
1691                         new = compat_alloc_user_space(size);
1692                 if (copy_to_user(new, nodes_addr(tmp_mask), size))
1693                         return -EFAULT;
1694         }
1695         return kernel_migrate_pages(pid, nr_bits + 1, old, new);
1696 }
1697
1698 #endif /* CONFIG_COMPAT */
1699
1700 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1701                                                 unsigned long addr)
1702 {
1703         struct mempolicy *pol = NULL;
1704
1705         if (vma) {
1706                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1707                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1708                 } else if (vma->vm_policy) {
1709                         pol = vma->vm_policy;
1710
1711                         /*
1712                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1713                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1714                          * count on these policies which will be dropped by
1715                          * mpol_cond_put() later
1716                          */
1717                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1718                                 mpol_get(pol);
1719                 }
1720         }
1721
1722         return pol;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1727  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1728  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1729  *
1730  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1731  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1732  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1733  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1734  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1735  * extra reference for shared policies.
1736  */
1737 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1738                                                 unsigned long addr)
1739 {
1740         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1741
1742         if (!pol)
1743                 pol = get_task_policy(current);
1744
1745         return pol;
1746 }
1747
1748 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1749 {
1750         struct mempolicy *pol;
1751
1752         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1753                 bool ret = false;
1754
1755                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1756                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1757                         ret = true;
1758                 mpol_cond_put(pol);
1759
1760                 return ret;
1761         }
1762
1763         pol = vma->vm_policy;
1764         if (!pol)
1765                 pol = get_task_policy(current);
1766
1767         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1768 }
1769
1770 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1771 {
1772         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1773
1774         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1775
1776         /*
1777          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1778          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1779          *
1780          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1781          * so if the following test faile, it implies
1782          * policy->v.nodes has movable memory only.
1783          */
1784         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1785                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1786
1787         return zone >= dynamic_policy_zone;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1792  * page allocation
1793  */
1794 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1795 {
1796         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1797         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1798                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1799                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1800                 return &policy->v.nodes;
1801
1802         return NULL;
1803 }
1804
1805 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1806 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1807                                                                 int nd)
1808 {
1809         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1810                 nd = policy->v.preferred_node;
1811         else {
1812                 /*
1813                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1814                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1815                  * requested node and not break the policy.
1816                  */
1817                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1818         }
1819
1820         return nd;
1821 }
1822
1823 /* Do dynamic interleaving for a process */
1824 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1825 {
1826         unsigned next;
1827         struct task_struct *me = current;
1828
1829         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1830         if (next < MAX_NUMNODES)
1831                 me->il_prev = next;
1832         return next;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1837  * next slab entry.
1838  */
1839 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1840 {
1841         struct mempolicy *policy;
1842         int node = numa_mem_id();
1843
1844         if (in_interrupt())
1845                 return node;
1846
1847         policy = current->mempolicy;
1848         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1849                 return node;
1850
1851         switch (policy->mode) {
1852         case MPOL_PREFERRED:
1853                 /*
1854                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1855                  */
1856                 return policy->v.preferred_node;
1857
1858         case MPOL_INTERLEAVE:
1859                 return interleave_nodes(policy);
1860
1861         case MPOL_BIND: {
1862                 struct zoneref *z;
1863
1864                 /*
1865                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1866                  * first node.
1867                  */
1868                 struct zonelist *zonelist;
1869                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1870                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1871                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1872                                                         &policy->v.nodes);
1873                 return z->zone ? zone_to_nid(z->zone) : node;
1874         }
1875
1876         default:
1877                 BUG();
1878         }
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1883  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1884  * number of present nodes.
1885  */
1886 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1887 {
1888         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1889         unsigned target;
1890         int i;
1891         int nid;
1892
1893         if (!nnodes)
1894                 return numa_node_id();
1895         target = (unsigned int)n % nnodes;
1896         nid = first_node(pol->v.nodes);
1897         for (i = 0; i < target; i++)
1898                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1899         return nid;
1900 }
1901
1902 /* Determine a node number for interleave */
1903 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1904                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1905 {
1906         if (vma) {
1907                 unsigned long off;
1908
1909                 /*
1910                  * for small pages, there is no difference between
1911                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1912                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1913                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1914                  * a useful offset.
1915                  */
1916                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1917                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1918                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1919                 return offset_il_node(pol, off);
1920         } else
1921                 return interleave_nodes(pol);
1922 }
1923
1924 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1925 /*
1926  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1927  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1928  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1929  * @gfp_flags: for requested zone
1930  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1931  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1932  *
1933  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1934  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1935  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1936  * @nodemask for filtering the zonelist.
1937  *
1938  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1939  */
1940 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1941                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1942 {
1943         int nid;
1944
1945         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1946         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1947
1948         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1949                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1950                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1951         } else {
1952                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1953                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1954                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1955         }
1956         return nid;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * init_nodemask_of_mempolicy
1961  *
1962  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1963  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1964  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1965  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1966  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1967  * of non-default mempolicy.
1968  *
1969  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1970  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1971  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1972  *
1973  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1974  */
1975 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1976 {
1977         struct mempolicy *mempolicy;
1978         int nid;
1979
1980         if (!(mask && current->mempolicy))
1981                 return false;
1982
1983         task_lock(current);
1984         mempolicy = current->mempolicy;
1985         switch (mempolicy->mode) {
1986         case MPOL_PREFERRED:
1987                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1988                         nid = numa_node_id();
1989                 else
1990                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1991                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1992                 break;
1993
1994         case MPOL_BIND:
1995                 /* Fall through */
1996         case MPOL_INTERLEAVE:
1997                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1998                 break;
1999
2000         default:
2001                 BUG();
2002         }
2003         task_unlock(current);
2004
2005         return true;
2006 }
2007 #endif
2008
2009 /*
2010  * mempolicy_nodemask_intersects
2011  *
2012  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
2013  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
2014  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
2015  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
2016  *
2017  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
2018  */
2019 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
2020                                         const nodemask_t *mask)
2021 {
2022         struct mempolicy *mempolicy;
2023         bool ret = true;
2024
2025         if (!mask)
2026                 return ret;
2027         task_lock(tsk);
2028         mempolicy = tsk->mempolicy;
2029         if (!mempolicy)
2030                 goto out;
2031
2032         switch (mempolicy->mode) {
2033         case MPOL_PREFERRED:
2034                 /*
2035                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
2036                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
2037                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
2038                  * nodes in mask.
2039                  */
2040                 break;
2041         case MPOL_BIND:
2042         case MPOL_INTERLEAVE:
2043                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
2044                 break;
2045         default:
2046                 BUG();
2047         }
2048 out:
2049         task_unlock(tsk);
2050         return ret;
2051 }
2052
2053 /* Allocate a page in interleaved policy.
2054    Own path because it needs to do special accounting. */
2055 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
2056                                         unsigned nid)
2057 {
2058         struct page *page;
2059
2060         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
2061         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
2062         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
2063                 return page;
2064         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
2065                 preempt_disable();
2066                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2067                 preempt_enable();
2068         }
2069         return page;
2070 }
2071
2072 /**
2073  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2074  *
2075  *      @gfp:
2076  *      %GFP_USER    user allocation.
2077  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2078  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2079  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2080  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2081  *
2082  *      @order:Order of the GFP allocation.
2083  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2084  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2085  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
2086  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
2087  *
2088  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2089  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2090  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2091  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2092  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
2093  *      NULL when no page can be allocated.
2094  */
2095 struct page *
2096 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2097                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
2098 {
2099         struct mempolicy *pol;
2100         struct page *page;
2101         int preferred_nid;
2102         nodemask_t *nmask;
2103
2104         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2105
2106         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2107                 unsigned nid;
2108
2109                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2110                 mpol_cond_put(pol);
2111                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2112                 goto out;
2113         }
2114
2115         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2116                 int hpage_node = node;
2117
2118                 /*
2119                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2120                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2121                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2122                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2123                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2124                  *
2125                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2126                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2127                  */
2128                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2129                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2130
2131                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2132                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2133                         mpol_cond_put(pol);
2134                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2135                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2136                         goto out;
2137                 }
2138         }
2139
2140         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2141         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2142         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2143         mpol_cond_put(pol);
2144 out:
2145         return page;
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_vma);
2148
2149 /**
2150  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2151  *
2152  *      @gfp:
2153  *              %GFP_USER   user allocation,
2154  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2155  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2156  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2157  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2158  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2159  *
2160  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2161  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2162  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2163  */
2164 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2165 {
2166         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2167         struct page *page;
2168
2169         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2170                 pol = get_task_policy(current);
2171
2172         /*
2173          * No reference counting needed for current->mempolicy
2174          * nor system default_policy
2175          */
2176         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2177                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2178         else
2179                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2180                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2181                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2182
2183         return page;
2184 }
2185 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2186
2187 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2188 {
2189         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2190
2191         if (IS_ERR(pol))
2192                 return PTR_ERR(pol);
2193         dst->vm_policy = pol;
2194         return 0;
2195 }
2196
2197 /*
2198  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2199  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2200  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2201  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2202  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2203  *
2204  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2205  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2206  */
2207
2208 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2209 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2210 {
2211         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2212
2213         if (!new)
2214                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2215
2216         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2217         if (old == current->mempolicy) {
2218                 task_lock(current);
2219                 *new = *old;
2220                 task_unlock(current);
2221         } else
2222                 *new = *old;
2223
2224         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2225                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2226                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2227         }
2228         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2229         return new;
2230 }
2231
2232 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2233 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2234 {
2235         if (!a || !b)
2236                 return false;
2237         if (a->mode != b->mode)
2238                 return false;
2239         if (a->flags != b->flags)
2240                 return false;
2241         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2242                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2243                         return false;
2244
2245         switch (a->mode) {
2246         case MPOL_BIND:
2247                 /* Fall through */
2248         case MPOL_INTERLEAVE:
2249                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2250         case MPOL_PREFERRED:
2251                 /* a's ->flags is the same as b's */
2252                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2253                         return true;
2254                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2255         default:
2256                 BUG();
2257                 return false;
2258         }
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Shared memory backing store policy support.
2263  *
2264  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2265  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2266  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2267  * for any accesses to the tree.
2268  */
2269
2270 /*
2271  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2272  * reading or for writing
2273  */
2274 static struct sp_node *
2275 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2276 {
2277         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2278
2279         while (n) {
2280                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2281
2282                 if (start >= p->end)
2283                         n = n->rb_right;
2284                 else if (end <= p->start)
2285                         n = n->rb_left;
2286                 else
2287                         break;
2288         }
2289         if (!n)
2290                 return NULL;
2291         for (;;) {
2292                 struct sp_node *w = NULL;
2293                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2294                 if (!prev)
2295                         break;
2296                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2297                 if (w->end <= start)
2298                         break;
2299                 n = prev;
2300         }
2301         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2302 }
2303
2304 /*
2305  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2306  * writing.
2307  */
2308 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2309 {
2310         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2311         struct rb_node *parent = NULL;
2312         struct sp_node *nd;
2313
2314         while (*p) {
2315                 parent = *p;
2316                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2317                 if (new->start < nd->start)
2318                         p = &(*p)->rb_left;
2319                 else if (new->end > nd->end)
2320                         p = &(*p)->rb_right;
2321                 else
2322                         BUG();
2323         }
2324         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2325         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2326         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2327                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2328 }
2329
2330 /* Find shared policy intersecting idx */
2331 struct mempolicy *
2332 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2333 {
2334         struct mempolicy *pol = NULL;
2335         struct sp_node *sn;
2336
2337         if (!sp->root.rb_node)
2338                 return NULL;
2339         read_lock(&sp->lock);
2340         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2341         if (sn) {
2342                 mpol_get(sn->policy);
2343                 pol = sn->policy;
2344         }
2345         read_unlock(&sp->lock);
2346         return pol;
2347 }
2348
2349 static void sp_free(struct sp_node *n)
2350 {
2351         mpol_put(n->policy);
2352         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2353 }
2354
2355 /**
2356  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2357  *
2358  * @page: page to be checked
2359  * @vma: vm area where page mapped
2360  * @addr: virtual address where page mapped
2361  *
2362  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2363  * node id.
2364  *
2365  * Returns:
2366  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2367  *      node    - node id where the page should be
2368  *
2369  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2370  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2371  */
2372 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2373 {
2374         struct mempolicy *pol;
2375         struct zoneref *z;
2376         int curnid = page_to_nid(page);
2377         unsigned long pgoff;
2378         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2379         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2380         int polnid = NUMA_NO_NODE;
2381         int ret = -1;
2382
2383         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2384         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2385                 goto out;
2386
2387         switch (pol->mode) {
2388         case MPOL_INTERLEAVE:
2389                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2390                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2391                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2392                 break;
2393
2394         case MPOL_PREFERRED:
2395                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2396                         polnid = numa_node_id();
2397                 else
2398                         polnid = pol->v.preferred_node;
2399                 break;
2400
2401         case MPOL_BIND:
2402
2403                 /*
2404                  * allows binding to multiple nodes.
2405                  * use current page if in policy nodemask,
2406                  * else select nearest allowed node, if any.
2407                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2408                  */
2409                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2410                         goto out;
2411                 z = first_zones_zonelist(
2412                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2413                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2414                                 &pol->v.nodes);
2415                 polnid = zone_to_nid(z->zone);
2416                 break;
2417
2418         default:
2419                 BUG();
2420         }
2421
2422         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2423         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2424                 polnid = thisnid;
2425
2426                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2427                         goto out;
2428         }
2429
2430         if (curnid != polnid)
2431                 ret = polnid;
2432 out:
2433         mpol_cond_put(pol);
2434
2435         return ret;
2436 }
2437
2438 /*
2439  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2440  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2441  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2442  * policy.
2443  */
2444 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2445 {
2446         struct mempolicy *pol;
2447
2448         task_lock(task);
2449         pol = task->mempolicy;
2450         task->mempolicy = NULL;
2451         task_unlock(task);
2452         mpol_put(pol);
2453 }
2454
2455 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2456 {
2457         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2458         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2459         sp_free(n);
2460 }
2461
2462 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2463                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2464 {
2465         node->start = start;
2466         node->end = end;
2467         node->policy = pol;
2468 }
2469
2470 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2471                                 struct mempolicy *pol)
2472 {
2473         struct sp_node *n;
2474         struct mempolicy *newpol;
2475
2476         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2477         if (!n)
2478                 return NULL;
2479
2480         newpol = mpol_dup(pol);
2481         if (IS_ERR(newpol)) {
2482                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2483                 return NULL;
2484         }
2485         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2486         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2487
2488         return n;
2489 }
2490
2491 /* Replace a policy range. */
2492 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2493                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2494 {
2495         struct sp_node *n;
2496         struct sp_node *n_new = NULL;
2497         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2498         int ret = 0;
2499
2500 restart:
2501         write_lock(&sp->lock);
2502         n = sp_lookup(sp, start, end);
2503         /* Take care of old policies in the same range. */
2504         while (n && n->start < end) {
2505                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2506                 if (n->start >= start) {
2507                         if (n->end <= end)
2508                                 sp_delete(sp, n);
2509                         else
2510                                 n->start = end;
2511                 } else {
2512                         /* Old policy spanning whole new range. */
2513                         if (n->end > end) {
2514                                 if (!n_new)
2515                                         goto alloc_new;
2516
2517                                 *mpol_new = *n->policy;
2518                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2519                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2520                                 n->end = start;
2521                                 sp_insert(sp, n_new);
2522                                 n_new = NULL;
2523                                 mpol_new = NULL;
2524                                 break;
2525                         } else
2526                                 n->end = start;
2527                 }
2528                 if (!next)
2529                         break;
2530                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2531         }
2532         if (new)
2533                 sp_insert(sp, new);
2534         write_unlock(&sp->lock);
2535         ret = 0;
2536
2537 err_out:
2538         if (mpol_new)
2539                 mpol_put(mpol_new);
2540         if (n_new)
2541                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2542
2543         return ret;
2544
2545 alloc_new:
2546         write_unlock(&sp->lock);
2547         ret = -ENOMEM;
2548         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2549         if (!n_new)
2550                 goto err_out;
2551         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2552         if (!mpol_new)
2553                 goto err_out;
2554         goto restart;
2555 }
2556
2557 /**
2558  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2559  * @sp: pointer to inode shared policy
2560  * @mpol:  struct mempolicy to install
2561  *
2562  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2563  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2564  * This must be released on exit.
2565  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2566  */
2567 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2568 {
2569         int ret;
2570
2571         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2572         rwlock_init(&sp->lock);
2573
2574         if (mpol) {
2575                 struct vm_area_struct pvma;
2576                 struct mempolicy *new;
2577                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2578
2579                 if (!scratch)
2580                         goto put_mpol;
2581                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2582                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2583                 if (IS_ERR(new))
2584                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2585
2586                 task_lock(current);
2587                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2588                 task_unlock(current);
2589                 if (ret)
2590                         goto put_new;
2591
2592                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2593                 vma_init(&pvma, NULL);
2594                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2595                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2596
2597 put_new:
2598                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2599 free_scratch:
2600                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2601 put_mpol:
2602                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2603         }
2604 }
2605
2606 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2607                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2608 {
2609         int err;
2610         struct sp_node *new = NULL;
2611         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2612
2613         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2614                  vma->vm_pgoff,
2615                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2616                  npol ? npol->flags : -1,
2617                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2618
2619         if (npol) {
2620                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2621                 if (!new)
2622                         return -ENOMEM;
2623         }
2624         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2625         if (err && new)
2626                 sp_free(new);
2627         return err;
2628 }
2629
2630 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2631 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2632 {
2633         struct sp_node *n;
2634         struct rb_node *next;
2635
2636         if (!p->root.rb_node)
2637                 return;
2638         write_lock(&p->lock);
2639         next = rb_first(&p->root);
2640         while (next) {
2641                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2642                 next = rb_next(&n->nd);
2643                 sp_delete(p, n);
2644         }
2645         write_unlock(&p->lock);
2646 }
2647
2648 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2649 static int __initdata numabalancing_override;
2650
2651 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2652 {
2653         bool numabalancing_default = false;
2654
2655         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2656                 numabalancing_default = true;
2657
2658         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2659         if (numabalancing_override)
2660                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2661
2662         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2663                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2664                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2665                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2666         }
2667 }
2668
2669 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2670 {
2671         int ret = 0;
2672         if (!str)
2673                 goto out;
2674
2675         if (!strcmp(str, "enable")) {
2676                 numabalancing_override = 1;
2677                 ret = 1;
2678         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2679                 numabalancing_override = -1;
2680                 ret = 1;
2681         }
2682 out:
2683         if (!ret)
2684                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2685
2686         return ret;
2687 }
2688 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2689 #else
2690 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2691 {
2692 }
2693 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2694
2695 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2696 void __init numa_policy_init(void)
2697 {
2698         nodemask_t interleave_nodes;
2699         unsigned long largest = 0;
2700         int nid, prefer = 0;
2701
2702         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2703                                          sizeof(struct mempolicy),
2704                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2705
2706         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2707                                      sizeof(struct sp_node),
2708                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2709
2710         for_each_node(nid) {
2711                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2712                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2713                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2714                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2715                         .v = { .preferred_node = nid, },
2716                 };
2717         }
2718
2719         /*
2720          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2721          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2722          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2723          */
2724         nodes_clear(interleave_nodes);
2725         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2726                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2727
2728                 /* Preserve the largest node */
2729                 if (largest < total_pages) {
2730                         largest = total_pages;
2731                         prefer = nid;
2732                 }
2733
2734                 /* Interleave this node? */
2735                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2736                         node_set(nid, interleave_nodes);
2737         }
2738
2739         /* All too small, use the largest */
2740         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2741                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2742
2743         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2744                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2745
2746         check_numabalancing_enable();
2747 }
2748
2749 /* Reset policy of current process to default */
2750 void numa_default_policy(void)
2751 {
2752         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2753 }
2754
2755 /*
2756  * Parse and format mempolicy from/to strings
2757  */
2758
2759 /*
2760  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2761  */
2762 static const char * const policy_modes[] =
2763 {
2764         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2765         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2766         [MPOL_BIND]       = "bind",
2767         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2768         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2769 };
2770
2771
2772 #ifdef CONFIG_TMPFS
2773 /**
2774  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2775  * @str:  string containing mempolicy to parse
2776  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2777  *
2778  * Format of input:
2779  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2780  *
2781  * On success, returns 0, else 1
2782  */
2783 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2784 {
2785         struct mempolicy *new = NULL;
2786         unsigned short mode_flags;
2787         nodemask_t nodes;
2788         char *nodelist = strchr(str, ':');
2789         char *flags = strchr(str, '=');
2790         int err = 1, mode;
2791
2792         if (nodelist) {
2793                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2794                 *nodelist++ = '\0';
2795                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2796                         goto out;
2797                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2798                         goto out;
2799         } else
2800                 nodes_clear(nodes);
2801
2802         if (flags)
2803                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2804
2805         mode = match_string(policy_modes, MPOL_MAX, str);
2806         if (mode < 0)
2807                 goto out;
2808
2809         switch (mode) {
2810         case MPOL_PREFERRED:
2811                 /*
2812                  * Insist on a nodelist of one node only
2813                  */
2814                 if (nodelist) {
2815                         char *rest = nodelist;
2816                         while (isdigit(*rest))
2817                                 rest++;
2818                         if (*rest)
2819                                 goto out;
2820                 }
2821                 break;
2822         case MPOL_INTERLEAVE:
2823                 /*
2824                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2825                  */
2826                 if (!nodelist)
2827                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2828                 break;
2829         case MPOL_LOCAL:
2830                 /*
2831                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2832                  */
2833                 if (nodelist)
2834                         goto out;
2835                 mode = MPOL_PREFERRED;
2836                 break;
2837         case MPOL_DEFAULT:
2838                 /*
2839                  * Insist on a empty nodelist
2840                  */
2841                 if (!nodelist)
2842                         err = 0;
2843                 goto out;
2844         case MPOL_BIND:
2845                 /*
2846                  * Insist on a nodelist
2847                  */
2848                 if (!nodelist)
2849                         goto out;
2850         }
2851
2852         mode_flags = 0;
2853         if (flags) {
2854                 /*
2855                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2856                  * mode flags.
2857                  */
2858                 if (!strcmp(flags, "static"))
2859                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2860                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2861                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2862                 else
2863                         goto out;
2864         }
2865
2866         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2867         if (IS_ERR(new))
2868                 goto out;
2869
2870         /*
2871          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2872          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2873          */
2874         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2875                 new->v.nodes = nodes;
2876         else if (nodelist)
2877                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2878         else
2879                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2880
2881         /*
2882          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2883          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2884          */
2885         new->w.user_nodemask = nodes;
2886
2887         err = 0;
2888
2889 out:
2890         /* Restore string for error message */
2891         if (nodelist)
2892                 *--nodelist = ':';
2893         if (flags)
2894                 *--flags = '=';
2895         if (!err)
2896                 *mpol = new;
2897         return err;
2898 }
2899 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2900
2901 /**
2902  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2903  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2904  * @maxlen:  length of @buffer
2905  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2906  *
2907  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2908  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2909  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2910  */
2911 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2912 {
2913         char *p = buffer;
2914         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2915         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2916         unsigned short flags = 0;
2917
2918         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2919                 mode = pol->mode;
2920                 flags = pol->flags;
2921         }
2922
2923         switch (mode) {
2924         case MPOL_DEFAULT:
2925                 break;
2926         case MPOL_PREFERRED:
2927                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2928                         mode = MPOL_LOCAL;
2929                 else
2930                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2931                 break;
2932         case MPOL_BIND:
2933         case MPOL_INTERLEAVE:
2934                 nodes = pol->v.nodes;
2935                 break;
2936         default:
2937                 WARN_ON_ONCE(1);
2938                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2939                 return;
2940         }
2941
2942         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2943
2944         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2945                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2946
2947                 /*
2948                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2949                  */
2950                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2951                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2952                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2953                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2954         }
2955
2956         if (!nodes_empty(nodes))
2957                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2958                                nodemask_pr_args(&nodes));
2959 }