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