8cf0f9c9599d36948d10082834d1094baafa8820
[linux-2.6-block.git] / mm / migrate.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Memory Migration functionality - linux/mm/migrate.c
4  *
5  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
6  *
7  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
8  * project. The main authors of the migration code are:
9  *
10  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
11  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
12  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
13  * Christoph Lameter
14  */
15
16 #include <linux/migrate.h>
17 #include <linux/export.h>
18 #include <linux/swap.h>
19 #include <linux/swapops.h>
20 #include <linux/pagemap.h>
21 #include <linux/buffer_head.h>
22 #include <linux/mm_inline.h>
23 #include <linux/ksm.h>
24 #include <linux/rmap.h>
25 #include <linux/topology.h>
26 #include <linux/cpu.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/vmalloc.h>
31 #include <linux/security.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/compaction.h>
34 #include <linux/syscalls.h>
35 #include <linux/compat.h>
36 #include <linux/hugetlb.h>
37 #include <linux/gfp.h>
38 #include <linux/pfn_t.h>
39 #include <linux/page_idle.h>
40 #include <linux/page_owner.h>
41 #include <linux/sched/mm.h>
42 #include <linux/ptrace.h>
43 #include <linux/memory.h>
44 #include <linux/sched/sysctl.h>
45 #include <linux/memory-tiers.h>
46 #include <linux/pagewalk.h>
47
48 #include <asm/tlbflush.h>
49
50 #include <trace/events/migrate.h>
51
52 #include "internal.h"
53 #include "swap.h"
54
55 bool isolate_movable_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
56 {
57         struct folio *folio = folio_get_nontail_page(page);
58         const struct movable_operations *mops;
59
60         /*
61          * Avoid burning cycles with pages that are yet under __free_pages(),
62          * or just got freed under us.
63          *
64          * In case we 'win' a race for a movable page being freed under us and
65          * raise its refcount preventing __free_pages() from doing its job
66          * the put_page() at the end of this block will take care of
67          * release this page, thus avoiding a nasty leakage.
68          */
69         if (!folio)
70                 goto out;
71
72         /*
73          * Check movable flag before taking the page lock because
74          * we use non-atomic bitops on newly allocated page flags so
75          * unconditionally grabbing the lock ruins page's owner side.
76          */
77         if (unlikely(!__folio_test_movable(folio)))
78                 goto out_putfolio;
79
80         /*
81          * As movable pages are not isolated from LRU lists, concurrent
82          * compaction threads can race against page migration functions
83          * as well as race against the releasing a page.
84          *
85          * In order to avoid having an already isolated movable page
86          * being (wrongly) re-isolated while it is under migration,
87          * or to avoid attempting to isolate pages being released,
88          * lets be sure we have the page lock
89          * before proceeding with the movable page isolation steps.
90          */
91         if (unlikely(!folio_trylock(folio)))
92                 goto out_putfolio;
93
94         if (!folio_test_movable(folio) || folio_test_isolated(folio))
95                 goto out_no_isolated;
96
97         mops = folio_movable_ops(folio);
98         VM_BUG_ON_FOLIO(!mops, folio);
99
100         if (!mops->isolate_page(&folio->page, mode))
101                 goto out_no_isolated;
102
103         /* Driver shouldn't use the isolated flag */
104         WARN_ON_ONCE(folio_test_isolated(folio));
105         folio_set_isolated(folio);
106         folio_unlock(folio);
107
108         return true;
109
110 out_no_isolated:
111         folio_unlock(folio);
112 out_putfolio:
113         folio_put(folio);
114 out:
115         return false;
116 }
117
118 static void putback_movable_folio(struct folio *folio)
119 {
120         const struct movable_operations *mops = folio_movable_ops(folio);
121
122         mops->putback_page(&folio->page);
123         folio_clear_isolated(folio);
124 }
125
126 /*
127  * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
128  * from where they were once taken off for compaction/migration.
129  *
130  * This function shall be used whenever the isolated pageset has been
131  * built from lru, balloon, hugetlbfs page. See isolate_migratepages_range()
132  * and folio_isolate_hugetlb().
133  */
134 void putback_movable_pages(struct list_head *l)
135 {
136         struct folio *folio;
137         struct folio *folio2;
138
139         list_for_each_entry_safe(folio, folio2, l, lru) {
140                 if (unlikely(folio_test_hugetlb(folio))) {
141                         folio_putback_hugetlb(folio);
142                         continue;
143                 }
144                 list_del(&folio->lru);
145                 /*
146                  * We isolated non-lru movable folio so here we can use
147                  * __folio_test_movable because LRU folio's mapping cannot
148                  * have PAGE_MAPPING_MOVABLE.
149                  */
150                 if (unlikely(__folio_test_movable(folio))) {
151                         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(folio), folio);
152                         folio_lock(folio);
153                         if (folio_test_movable(folio))
154                                 putback_movable_folio(folio);
155                         else
156                                 folio_clear_isolated(folio);
157                         folio_unlock(folio);
158                         folio_put(folio);
159                 } else {
160                         node_stat_mod_folio(folio, NR_ISOLATED_ANON +
161                                         folio_is_file_lru(folio), -folio_nr_pages(folio));
162                         folio_putback_lru(folio);
163                 }
164         }
165 }
166
167 /* Must be called with an elevated refcount on the non-hugetlb folio */
168 bool isolate_folio_to_list(struct folio *folio, struct list_head *list)
169 {
170         bool isolated, lru;
171
172         if (folio_test_hugetlb(folio))
173                 return folio_isolate_hugetlb(folio, list);
174
175         lru = !__folio_test_movable(folio);
176         if (lru)
177                 isolated = folio_isolate_lru(folio);
178         else
179                 isolated = isolate_movable_page(&folio->page,
180                                                 ISOLATE_UNEVICTABLE);
181
182         if (!isolated)
183                 return false;
184
185         list_add(&folio->lru, list);
186         if (lru)
187                 node_stat_add_folio(folio, NR_ISOLATED_ANON +
188                                     folio_is_file_lru(folio));
189
190         return true;
191 }
192
193 static bool try_to_map_unused_to_zeropage(struct page_vma_mapped_walk *pvmw,
194                                           struct folio *folio,
195                                           unsigned long idx)
196 {
197         struct page *page = folio_page(folio, idx);
198         bool contains_data;
199         pte_t newpte;
200         void *addr;
201
202         if (PageCompound(page))
203                 return false;
204         VM_BUG_ON_PAGE(!PageAnon(page), page);
205         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
206         VM_BUG_ON_PAGE(pte_present(ptep_get(pvmw->pte)), page);
207
208         if (folio_test_mlocked(folio) || (pvmw->vma->vm_flags & VM_LOCKED) ||
209             mm_forbids_zeropage(pvmw->vma->vm_mm))
210                 return false;
211
212         /*
213          * The pmd entry mapping the old thp was flushed and the pte mapping
214          * this subpage has been non present. If the subpage is only zero-filled
215          * then map it to the shared zeropage.
216          */
217         addr = kmap_local_page(page);
218         contains_data = memchr_inv(addr, 0, PAGE_SIZE);
219         kunmap_local(addr);
220
221         if (contains_data)
222                 return false;
223
224         newpte = pte_mkspecial(pfn_pte(my_zero_pfn(pvmw->address),
225                                         pvmw->vma->vm_page_prot));
226         set_pte_at(pvmw->vma->vm_mm, pvmw->address, pvmw->pte, newpte);
227
228         dec_mm_counter(pvmw->vma->vm_mm, mm_counter(folio));
229         return true;
230 }
231
232 struct rmap_walk_arg {
233         struct folio *folio;
234         bool map_unused_to_zeropage;
235 };
236
237 /*
238  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
239  */
240 static bool remove_migration_pte(struct folio *folio,
241                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, void *arg)
242 {
243         struct rmap_walk_arg *rmap_walk_arg = arg;
244         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, rmap_walk_arg->folio, vma, addr, PVMW_SYNC | PVMW_MIGRATION);
245
246         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
247                 rmap_t rmap_flags = RMAP_NONE;
248                 pte_t old_pte;
249                 pte_t pte;
250                 swp_entry_t entry;
251                 struct page *new;
252                 unsigned long idx = 0;
253
254                 /* pgoff is invalid for ksm pages, but they are never large */
255                 if (folio_test_large(folio) && !folio_test_hugetlb(folio))
256                         idx = linear_page_index(vma, pvmw.address) - pvmw.pgoff;
257                 new = folio_page(folio, idx);
258
259 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
260                 /* PMD-mapped THP migration entry */
261                 if (!pvmw.pte) {
262                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
263                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
264                         remove_migration_pmd(&pvmw, new);
265                         continue;
266                 }
267 #endif
268                 if (rmap_walk_arg->map_unused_to_zeropage &&
269                     try_to_map_unused_to_zeropage(&pvmw, folio, idx))
270                         continue;
271
272                 folio_get(folio);
273                 pte = mk_pte(new, READ_ONCE(vma->vm_page_prot));
274                 old_pte = ptep_get(pvmw.pte);
275
276                 entry = pte_to_swp_entry(old_pte);
277                 if (!is_migration_entry_young(entry))
278                         pte = pte_mkold(pte);
279                 if (folio_test_dirty(folio) && is_migration_entry_dirty(entry))
280                         pte = pte_mkdirty(pte);
281                 if (pte_swp_soft_dirty(old_pte))
282                         pte = pte_mksoft_dirty(pte);
283                 else
284                         pte = pte_clear_soft_dirty(pte);
285
286                 if (is_writable_migration_entry(entry))
287                         pte = pte_mkwrite(pte, vma);
288                 else if (pte_swp_uffd_wp(old_pte))
289                         pte = pte_mkuffd_wp(pte);
290
291                 if (folio_test_anon(folio) && !is_readable_migration_entry(entry))
292                         rmap_flags |= RMAP_EXCLUSIVE;
293
294                 if (unlikely(is_device_private_page(new))) {
295                         if (pte_write(pte))
296                                 entry = make_writable_device_private_entry(
297                                                         page_to_pfn(new));
298                         else
299                                 entry = make_readable_device_private_entry(
300                                                         page_to_pfn(new));
301                         pte = swp_entry_to_pte(entry);
302                         if (pte_swp_soft_dirty(old_pte))
303                                 pte = pte_swp_mksoft_dirty(pte);
304                         if (pte_swp_uffd_wp(old_pte))
305                                 pte = pte_swp_mkuffd_wp(pte);
306                 }
307
308 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
309                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
310                         struct hstate *h = hstate_vma(vma);
311                         unsigned int shift = huge_page_shift(h);
312                         unsigned long psize = huge_page_size(h);
313
314                         pte = arch_make_huge_pte(pte, shift, vma->vm_flags);
315                         if (folio_test_anon(folio))
316                                 hugetlb_add_anon_rmap(folio, vma, pvmw.address,
317                                                       rmap_flags);
318                         else
319                                 hugetlb_add_file_rmap(folio);
320                         set_huge_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte,
321                                         psize);
322                 } else
323 #endif
324                 {
325                         if (folio_test_anon(folio))
326                                 folio_add_anon_rmap_pte(folio, new, vma,
327                                                         pvmw.address, rmap_flags);
328                         else
329                                 folio_add_file_rmap_pte(folio, new, vma);
330                         set_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
331                 }
332                 if (READ_ONCE(vma->vm_flags) & VM_LOCKED)
333                         mlock_drain_local();
334
335                 trace_remove_migration_pte(pvmw.address, pte_val(pte),
336                                            compound_order(new));
337
338                 /* No need to invalidate - it was non-present before */
339                 update_mmu_cache(vma, pvmw.address, pvmw.pte);
340         }
341
342         return true;
343 }
344
345 /*
346  * Get rid of all migration entries and replace them by
347  * references to the indicated page.
348  */
349 void remove_migration_ptes(struct folio *src, struct folio *dst, int flags)
350 {
351         struct rmap_walk_arg rmap_walk_arg = {
352                 .folio = src,
353                 .map_unused_to_zeropage = flags & RMP_USE_SHARED_ZEROPAGE,
354         };
355
356         struct rmap_walk_control rwc = {
357                 .rmap_one = remove_migration_pte,
358                 .arg = &rmap_walk_arg,
359         };
360
361         VM_BUG_ON_FOLIO((flags & RMP_USE_SHARED_ZEROPAGE) && (src != dst), src);
362
363         if (flags & RMP_LOCKED)
364                 rmap_walk_locked(dst, &rwc);
365         else
366                 rmap_walk(dst, &rwc);
367 }
368
369 /*
370  * Something used the pte of a page under migration. We need to
371  * get to the page and wait until migration is finished.
372  * When we return from this function the fault will be retried.
373  */
374 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
375                           unsigned long address)
376 {
377         spinlock_t *ptl;
378         pte_t *ptep;
379         pte_t pte;
380         swp_entry_t entry;
381
382         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
383         if (!ptep)
384                 return;
385
386         pte = ptep_get(ptep);
387         pte_unmap(ptep);
388
389         if (!is_swap_pte(pte))
390                 goto out;
391
392         entry = pte_to_swp_entry(pte);
393         if (!is_migration_entry(entry))
394                 goto out;
395
396         migration_entry_wait_on_locked(entry, ptl);
397         return;
398 out:
399         spin_unlock(ptl);
400 }
401
402 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
403 /*
404  * The vma read lock must be held upon entry. Holding that lock prevents either
405  * the pte or the ptl from being freed.
406  *
407  * This function will release the vma lock before returning.
408  */
409 void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
410 {
411         spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), vma->vm_mm, ptep);
412         pte_t pte;
413
414         hugetlb_vma_assert_locked(vma);
415         spin_lock(ptl);
416         pte = huge_ptep_get(vma->vm_mm, addr, ptep);
417
418         if (unlikely(!is_hugetlb_entry_migration(pte))) {
419                 spin_unlock(ptl);
420                 hugetlb_vma_unlock_read(vma);
421         } else {
422                 /*
423                  * If migration entry existed, safe to release vma lock
424                  * here because the pgtable page won't be freed without the
425                  * pgtable lock released.  See comment right above pgtable
426                  * lock release in migration_entry_wait_on_locked().
427                  */
428                 hugetlb_vma_unlock_read(vma);
429                 migration_entry_wait_on_locked(pte_to_swp_entry(pte), ptl);
430         }
431 }
432 #endif
433
434 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
435 void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
436 {
437         spinlock_t *ptl;
438
439         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
440         if (!is_pmd_migration_entry(*pmd))
441                 goto unlock;
442         migration_entry_wait_on_locked(pmd_to_swp_entry(*pmd), ptl);
443         return;
444 unlock:
445         spin_unlock(ptl);
446 }
447 #endif
448
449 /*
450  * Replace the folio in the mapping.
451  *
452  * The number of remaining references must be:
453  * 1 for anonymous folios without a mapping
454  * 2 for folios with a mapping
455  * 3 for folios with a mapping and the private flag set.
456  */
457 static int __folio_migrate_mapping(struct address_space *mapping,
458                 struct folio *newfolio, struct folio *folio, int expected_count)
459 {
460         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(folio));
461         struct zone *oldzone, *newzone;
462         int dirty;
463         long nr = folio_nr_pages(folio);
464         long entries, i;
465
466         if (!mapping) {
467                 /* Take off deferred split queue while frozen and memcg set */
468                 if (folio_test_large(folio) &&
469                     folio_test_large_rmappable(folio)) {
470                         if (!folio_ref_freeze(folio, expected_count))
471                                 return -EAGAIN;
472                         folio_unqueue_deferred_split(folio);
473                         folio_ref_unfreeze(folio, expected_count);
474                 }
475
476                 /* No turning back from here */
477                 newfolio->index = folio->index;
478                 newfolio->mapping = folio->mapping;
479                 if (folio_test_anon(folio) && folio_test_large(folio))
480                         mod_mthp_stat(folio_order(folio), MTHP_STAT_NR_ANON, 1);
481                 if (folio_test_swapbacked(folio))
482                         __folio_set_swapbacked(newfolio);
483
484                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
485         }
486
487         oldzone = folio_zone(folio);
488         newzone = folio_zone(newfolio);
489
490         xas_lock_irq(&xas);
491         if (!folio_ref_freeze(folio, expected_count)) {
492                 xas_unlock_irq(&xas);
493                 return -EAGAIN;
494         }
495
496         /* Take off deferred split queue while frozen and memcg set */
497         folio_unqueue_deferred_split(folio);
498
499         /*
500          * Now we know that no one else is looking at the folio:
501          * no turning back from here.
502          */
503         newfolio->index = folio->index;
504         newfolio->mapping = folio->mapping;
505         if (folio_test_anon(folio) && folio_test_large(folio))
506                 mod_mthp_stat(folio_order(folio), MTHP_STAT_NR_ANON, 1);
507         folio_ref_add(newfolio, nr); /* add cache reference */
508         if (folio_test_swapbacked(folio))
509                 __folio_set_swapbacked(newfolio);
510         if (folio_test_swapcache(folio)) {
511                 folio_set_swapcache(newfolio);
512                 newfolio->private = folio_get_private(folio);
513                 entries = nr;
514         } else {
515                 entries = 1;
516         }
517
518         /* Move dirty while folio refs frozen and newfolio not yet exposed */
519         dirty = folio_test_dirty(folio);
520         if (dirty) {
521                 folio_clear_dirty(folio);
522                 folio_set_dirty(newfolio);
523         }
524
525         /* Swap cache still stores N entries instead of a high-order entry */
526         for (i = 0; i < entries; i++) {
527                 xas_store(&xas, newfolio);
528                 xas_next(&xas);
529         }
530
531         /*
532          * Drop cache reference from old folio by unfreezing
533          * to one less reference.
534          * We know this isn't the last reference.
535          */
536         folio_ref_unfreeze(folio, expected_count - nr);
537
538         xas_unlock(&xas);
539         /* Leave irq disabled to prevent preemption while updating stats */
540
541         /*
542          * If moved to a different zone then also account
543          * the folio for that zone. Other VM counters will be
544          * taken care of when we establish references to the
545          * new folio and drop references to the old folio.
546          *
547          * Note that anonymous folios are accounted for
548          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_MAPPED if they
549          * are mapped to swap space.
550          */
551         if (newzone != oldzone) {
552                 struct lruvec *old_lruvec, *new_lruvec;
553                 struct mem_cgroup *memcg;
554
555                 memcg = folio_memcg(folio);
556                 old_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, oldzone->zone_pgdat);
557                 new_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, newzone->zone_pgdat);
558
559                 __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_PAGES, -nr);
560                 __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_PAGES, nr);
561                 if (folio_test_swapbacked(folio) && !folio_test_swapcache(folio)) {
562                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SHMEM, -nr);
563                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SHMEM, nr);
564
565                         if (folio_test_pmd_mappable(folio)) {
566                                 __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SHMEM_THPS, -nr);
567                                 __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SHMEM_THPS, nr);
568                         }
569                 }
570 #ifdef CONFIG_SWAP
571                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
572                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SWAPCACHE, -nr);
573                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SWAPCACHE, nr);
574                 }
575 #endif
576                 if (dirty && mapping_can_writeback(mapping)) {
577                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_DIRTY, -nr);
578                         __mod_zone_page_state(oldzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, -nr);
579                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_DIRTY, nr);
580                         __mod_zone_page_state(newzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, nr);
581                 }
582         }
583         local_irq_enable();
584
585         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
586 }
587
588 int folio_migrate_mapping(struct address_space *mapping,
589                 struct folio *newfolio, struct folio *folio, int extra_count)
590 {
591         int expected_count = folio_expected_ref_count(folio) + extra_count + 1;
592
593         if (folio_ref_count(folio) != expected_count)
594                 return -EAGAIN;
595
596         return __folio_migrate_mapping(mapping, newfolio, folio, expected_count);
597 }
598 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_mapping);
599
600 /*
601  * The expected number of remaining references is the same as that
602  * of folio_migrate_mapping().
603  */
604 int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
605                                    struct folio *dst, struct folio *src)
606 {
607         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(src));
608         int rc, expected_count = folio_expected_ref_count(src) + 1;
609
610         if (folio_ref_count(src) != expected_count)
611                 return -EAGAIN;
612
613         rc = folio_mc_copy(dst, src);
614         if (unlikely(rc))
615                 return rc;
616
617         xas_lock_irq(&xas);
618         if (!folio_ref_freeze(src, expected_count)) {
619                 xas_unlock_irq(&xas);
620                 return -EAGAIN;
621         }
622
623         dst->index = src->index;
624         dst->mapping = src->mapping;
625
626         folio_ref_add(dst, folio_nr_pages(dst));
627
628         xas_store(&xas, dst);
629
630         folio_ref_unfreeze(src, expected_count - folio_nr_pages(src));
631
632         xas_unlock_irq(&xas);
633
634         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
635 }
636
637 /*
638  * Copy the flags and some other ancillary information
639  */
640 void folio_migrate_flags(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
641 {
642         int cpupid;
643
644         if (folio_test_referenced(folio))
645                 folio_set_referenced(newfolio);
646         if (folio_test_uptodate(folio))
647                 folio_mark_uptodate(newfolio);
648         if (folio_test_clear_active(folio)) {
649                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_unevictable(folio), folio);
650                 folio_set_active(newfolio);
651         } else if (folio_test_clear_unevictable(folio))
652                 folio_set_unevictable(newfolio);
653         if (folio_test_workingset(folio))
654                 folio_set_workingset(newfolio);
655         if (folio_test_checked(folio))
656                 folio_set_checked(newfolio);
657         /*
658          * PG_anon_exclusive (-> PG_mappedtodisk) is always migrated via
659          * migration entries. We can still have PG_anon_exclusive set on an
660          * effectively unmapped and unreferenced first sub-pages of an
661          * anonymous THP: we can simply copy it here via PG_mappedtodisk.
662          */
663         if (folio_test_mappedtodisk(folio))
664                 folio_set_mappedtodisk(newfolio);
665
666         /* Move dirty on pages not done by folio_migrate_mapping() */
667         if (folio_test_dirty(folio))
668                 folio_set_dirty(newfolio);
669
670         if (folio_test_young(folio))
671                 folio_set_young(newfolio);
672         if (folio_test_idle(folio))
673                 folio_set_idle(newfolio);
674
675         folio_migrate_refs(newfolio, folio);
676         /*
677          * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
678          * future migrations of this same page.
679          */
680         cpupid = folio_xchg_last_cpupid(folio, -1);
681         /*
682          * For memory tiering mode, when migrate between slow and fast
683          * memory node, reset cpupid, because that is used to record
684          * page access time in slow memory node.
685          */
686         if (sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) {
687                 bool f_toptier = node_is_toptier(folio_nid(folio));
688                 bool t_toptier = node_is_toptier(folio_nid(newfolio));
689
690                 if (f_toptier != t_toptier)
691                         cpupid = -1;
692         }
693         folio_xchg_last_cpupid(newfolio, cpupid);
694
695         folio_migrate_ksm(newfolio, folio);
696         /*
697          * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
698          * ksm_get_folio() depends upon ksm_migrate_page() and the
699          * swapcache flag.
700          */
701         if (folio_test_swapcache(folio))
702                 folio_clear_swapcache(folio);
703         folio_clear_private(folio);
704
705         /* page->private contains hugetlb specific flags */
706         if (!folio_test_hugetlb(folio))
707                 folio->private = NULL;
708
709         /*
710          * If any waiters have accumulated on the new page then
711          * wake them up.
712          */
713         if (folio_test_writeback(newfolio))
714                 folio_end_writeback(newfolio);
715
716         /*
717          * PG_readahead shares the same bit with PG_reclaim.  The above
718          * end_page_writeback() may clear PG_readahead mistakenly, so set the
719          * bit after that.
720          */
721         if (folio_test_readahead(folio))
722                 folio_set_readahead(newfolio);
723
724         folio_copy_owner(newfolio, folio);
725         pgalloc_tag_swap(newfolio, folio);
726
727         mem_cgroup_migrate(folio, newfolio);
728 }
729 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_flags);
730
731 /************************************************************
732  *                    Migration functions
733  ***********************************************************/
734
735 static int __migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
736                            struct folio *src, void *src_private,
737                            enum migrate_mode mode)
738 {
739         int rc, expected_count = folio_expected_ref_count(src) + 1;
740
741         /* Check whether src does not have extra refs before we do more work */
742         if (folio_ref_count(src) != expected_count)
743                 return -EAGAIN;
744
745         rc = folio_mc_copy(dst, src);
746         if (unlikely(rc))
747                 return rc;
748
749         rc = __folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, expected_count);
750         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
751                 return rc;
752
753         if (src_private)
754                 folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
755
756         folio_migrate_flags(dst, src);
757         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
758 }
759
760 /**
761  * migrate_folio() - Simple folio migration.
762  * @mapping: The address_space containing the folio.
763  * @dst: The folio to migrate the data to.
764  * @src: The folio containing the current data.
765  * @mode: How to migrate the page.
766  *
767  * Common logic to directly migrate a single LRU folio suitable for
768  * folios that do not have private data.
769  *
770  * Folios are locked upon entry and exit.
771  */
772 int migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
773                   struct folio *src, enum migrate_mode mode)
774 {
775         BUG_ON(folio_test_writeback(src));      /* Writeback must be complete */
776         return __migrate_folio(mapping, dst, src, NULL, mode);
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(migrate_folio);
779
780 #ifdef CONFIG_BUFFER_HEAD
781 /* Returns true if all buffers are successfully locked */
782 static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
783                                                         enum migrate_mode mode)
784 {
785         struct buffer_head *bh = head;
786         struct buffer_head *failed_bh;
787
788         do {
789                 if (!trylock_buffer(bh)) {
790                         if (mode == MIGRATE_ASYNC)
791                                 goto unlock;
792                         if (mode == MIGRATE_SYNC_LIGHT && !buffer_uptodate(bh))
793                                 goto unlock;
794                         lock_buffer(bh);
795                 }
796
797                 bh = bh->b_this_page;
798         } while (bh != head);
799
800         return true;
801
802 unlock:
803         /* We failed to lock the buffer and cannot stall. */
804         failed_bh = bh;
805         bh = head;
806         while (bh != failed_bh) {
807                 unlock_buffer(bh);
808                 bh = bh->b_this_page;
809         }
810
811         return false;
812 }
813
814 static int __buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
815                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode,
816                 bool check_refs)
817 {
818         struct buffer_head *bh, *head;
819         int rc;
820         int expected_count;
821
822         head = folio_buffers(src);
823         if (!head)
824                 return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
825
826         /* Check whether page does not have extra refs before we do more work */
827         expected_count = folio_expected_ref_count(src) + 1;
828         if (folio_ref_count(src) != expected_count)
829                 return -EAGAIN;
830
831         if (!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode))
832                 return -EAGAIN;
833
834         if (check_refs) {
835                 bool busy, migrating;
836                 bool invalidated = false;
837
838                 migrating = test_and_set_bit_lock(BH_Migrate, &head->b_state);
839                 VM_WARN_ON_ONCE(migrating);
840 recheck_buffers:
841                 busy = false;
842                 spin_lock(&mapping->i_private_lock);
843                 bh = head;
844                 do {
845                         if (atomic_read(&bh->b_count)) {
846                                 busy = true;
847                                 break;
848                         }
849                         bh = bh->b_this_page;
850                 } while (bh != head);
851                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
852                 if (busy) {
853                         if (invalidated) {
854                                 rc = -EAGAIN;
855                                 goto unlock_buffers;
856                         }
857                         invalidate_bh_lrus();
858                         invalidated = true;
859                         goto recheck_buffers;
860                 }
861         }
862
863         rc = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
864         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
865                 goto unlock_buffers;
866
867         bh = head;
868         do {
869                 folio_set_bh(bh, dst, bh_offset(bh));
870                 bh = bh->b_this_page;
871         } while (bh != head);
872
873 unlock_buffers:
874         if (check_refs)
875                 clear_bit_unlock(BH_Migrate, &head->b_state);
876         bh = head;
877         do {
878                 unlock_buffer(bh);
879                 bh = bh->b_this_page;
880         } while (bh != head);
881
882         return rc;
883 }
884
885 /**
886  * buffer_migrate_folio() - Migration function for folios with buffers.
887  * @mapping: The address space containing @src.
888  * @dst: The folio to migrate to.
889  * @src: The folio to migrate from.
890  * @mode: How to migrate the folio.
891  *
892  * This function can only be used if the underlying filesystem guarantees
893  * that no other references to @src exist. For example attached buffer
894  * heads are accessed only under the folio lock.  If your filesystem cannot
895  * provide this guarantee, buffer_migrate_folio_norefs() may be more
896  * appropriate.
897  *
898  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
899  */
900 int buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
901                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
902 {
903         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, false);
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_folio);
906
907 /**
908  * buffer_migrate_folio_norefs() - Migration function for folios with buffers.
909  * @mapping: The address space containing @src.
910  * @dst: The folio to migrate to.
911  * @src: The folio to migrate from.
912  * @mode: How to migrate the folio.
913  *
914  * Like buffer_migrate_folio() except that this variant is more careful
915  * and checks that there are also no buffer head references. This function
916  * is the right one for mappings where buffer heads are directly looked
917  * up and referenced (such as block device mappings).
918  *
919  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
920  */
921 int buffer_migrate_folio_norefs(struct address_space *mapping,
922                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
923 {
924         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, true);
925 }
926 EXPORT_SYMBOL_GPL(buffer_migrate_folio_norefs);
927 #endif /* CONFIG_BUFFER_HEAD */
928
929 int filemap_migrate_folio(struct address_space *mapping,
930                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
931 {
932         return __migrate_folio(mapping, dst, src, folio_get_private(src), mode);
933 }
934 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_migrate_folio);
935
936 /*
937  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
938  */
939 static int fallback_migrate_folio(struct address_space *mapping,
940                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
941 {
942         WARN_ONCE(mapping->a_ops->writepages,
943                         "%ps does not implement migrate_folio\n",
944                         mapping->a_ops);
945         if (folio_test_dirty(src))
946                 return -EBUSY;
947
948         /*
949          * Filesystem may have private data at folio->private that we
950          * can't migrate automatically.
951          */
952         if (!filemap_release_folio(src, GFP_KERNEL))
953                 return mode == MIGRATE_SYNC ? -EAGAIN : -EBUSY;
954
955         return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
956 }
957
958 /*
959  * Move a page to a newly allocated page
960  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
961  *
962  * The new page will have replaced the old page if this function
963  * is successful.
964  *
965  * Return value:
966  *   < 0 - error code
967  *  MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
968  */
969 static int move_to_new_folio(struct folio *dst, struct folio *src,
970                                 enum migrate_mode mode)
971 {
972         int rc = -EAGAIN;
973         bool is_lru = !__folio_test_movable(src);
974
975         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(src), src);
976         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(dst), dst);
977
978         if (likely(is_lru)) {
979                 struct address_space *mapping = folio_mapping(src);
980
981                 if (!mapping)
982                         rc = migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
983                 else if (mapping_inaccessible(mapping))
984                         rc = -EOPNOTSUPP;
985                 else if (mapping->a_ops->migrate_folio)
986                         /*
987                          * Most folios have a mapping and most filesystems
988                          * provide a migrate_folio callback. Anonymous folios
989                          * are part of swap space which also has its own
990                          * migrate_folio callback. This is the most common path
991                          * for page migration.
992                          */
993                         rc = mapping->a_ops->migrate_folio(mapping, dst, src,
994                                                                 mode);
995                 else
996                         rc = fallback_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
997         } else {
998                 const struct movable_operations *mops;
999
1000                 /*
1001                  * In case of non-lru page, it could be released after
1002                  * isolation step. In that case, we shouldn't try migration.
1003                  */
1004                 VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
1005                 if (!folio_test_movable(src)) {
1006                         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1007                         folio_clear_isolated(src);
1008                         goto out;
1009                 }
1010
1011                 mops = folio_movable_ops(src);
1012                 rc = mops->migrate_page(&dst->page, &src->page, mode);
1013                 WARN_ON_ONCE(rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS &&
1014                                 !folio_test_isolated(src));
1015         }
1016
1017         /*
1018          * When successful, old pagecache src->mapping must be cleared before
1019          * src is freed; but stats require that PageAnon be left as PageAnon.
1020          */
1021         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1022                 if (__folio_test_movable(src)) {
1023                         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
1024
1025                         /*
1026                          * We clear PG_movable under page_lock so any compactor
1027                          * cannot try to migrate this page.
1028                          */
1029                         folio_clear_isolated(src);
1030                 }
1031
1032                 /*
1033                  * Anonymous and movable src->mapping will be cleared by
1034                  * free_pages_prepare so don't reset it here for keeping
1035                  * the type to work PageAnon, for example.
1036                  */
1037                 if (!folio_mapping_flags(src))
1038                         src->mapping = NULL;
1039
1040                 if (likely(!folio_is_zone_device(dst)))
1041                         flush_dcache_folio(dst);
1042         }
1043 out:
1044         return rc;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * To record some information during migration, we use unused private
1049  * field of struct folio of the newly allocated destination folio.
1050  * This is safe because nobody is using it except us.
1051  */
1052 enum {
1053         PAGE_WAS_MAPPED = BIT(0),
1054         PAGE_WAS_MLOCKED = BIT(1),
1055         PAGE_OLD_STATES = PAGE_WAS_MAPPED | PAGE_WAS_MLOCKED,
1056 };
1057
1058 static void __migrate_folio_record(struct folio *dst,
1059                                    int old_page_state,
1060                                    struct anon_vma *anon_vma)
1061 {
1062         dst->private = (void *)anon_vma + old_page_state;
1063 }
1064
1065 static void __migrate_folio_extract(struct folio *dst,
1066                                    int *old_page_state,
1067                                    struct anon_vma **anon_vmap)
1068 {
1069         unsigned long private = (unsigned long)dst->private;
1070
1071         *anon_vmap = (struct anon_vma *)(private & ~PAGE_OLD_STATES);
1072         *old_page_state = private & PAGE_OLD_STATES;
1073         dst->private = NULL;
1074 }
1075
1076 /* Restore the source folio to the original state upon failure */
1077 static void migrate_folio_undo_src(struct folio *src,
1078                                    int page_was_mapped,
1079                                    struct anon_vma *anon_vma,
1080                                    bool locked,
1081                                    struct list_head *ret)
1082 {
1083         if (page_was_mapped)
1084                 remove_migration_ptes(src, src, 0);
1085         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
1086         if (anon_vma)
1087                 put_anon_vma(anon_vma);
1088         if (locked)
1089                 folio_unlock(src);
1090         if (ret)
1091                 list_move_tail(&src->lru, ret);
1092 }
1093
1094 /* Restore the destination folio to the original state upon failure */
1095 static void migrate_folio_undo_dst(struct folio *dst, bool locked,
1096                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private)
1097 {
1098         if (locked)
1099                 folio_unlock(dst);
1100         if (put_new_folio)
1101                 put_new_folio(dst, private);
1102         else
1103                 folio_put(dst);
1104 }
1105
1106 /* Cleanup src folio upon migration success */
1107 static void migrate_folio_done(struct folio *src,
1108                                enum migrate_reason reason)
1109 {
1110         /*
1111          * Compaction can migrate also non-LRU pages which are
1112          * not accounted to NR_ISOLATED_*. They can be recognized
1113          * as __folio_test_movable
1114          */
1115         if (likely(!__folio_test_movable(src)) && reason != MR_DEMOTION)
1116                 mod_node_page_state(folio_pgdat(src), NR_ISOLATED_ANON +
1117                                     folio_is_file_lru(src), -folio_nr_pages(src));
1118
1119         if (reason != MR_MEMORY_FAILURE)
1120                 /* We release the page in page_handle_poison. */
1121                 folio_put(src);
1122 }
1123
1124 /* Obtain the lock on page, remove all ptes. */
1125 static int migrate_folio_unmap(new_folio_t get_new_folio,
1126                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1127                 struct folio *src, struct folio **dstp, enum migrate_mode mode,
1128                 enum migrate_reason reason, struct list_head *ret)
1129 {
1130         struct folio *dst;
1131         int rc = -EAGAIN;
1132         int old_page_state = 0;
1133         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1134         bool is_lru = data_race(!__folio_test_movable(src));
1135         bool locked = false;
1136         bool dst_locked = false;
1137
1138         if (folio_ref_count(src) == 1) {
1139                 /* Folio was freed from under us. So we are done. */
1140                 folio_clear_active(src);
1141                 folio_clear_unevictable(src);
1142                 /* free_pages_prepare() will clear PG_isolated. */
1143                 list_del(&src->lru);
1144                 migrate_folio_done(src, reason);
1145                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1146         }
1147
1148         dst = get_new_folio(src, private);
1149         if (!dst)
1150                 return -ENOMEM;
1151         *dstp = dst;
1152
1153         dst->private = NULL;
1154
1155         if (!folio_trylock(src)) {
1156                 if (mode == MIGRATE_ASYNC)
1157                         goto out;
1158
1159                 /*
1160                  * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
1161                  * For example, during page readahead pages are added locked
1162                  * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
1163                  * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
1164                  * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
1165                  * mpage_readahead). If an allocation happens for the
1166                  * second or third page, the process can end up locking
1167                  * the same page twice and deadlocking. Rather than
1168                  * trying to be clever about what pages can be locked,
1169                  * avoid the use of lock_page for direct compaction
1170                  * altogether.
1171                  */
1172                 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
1173                         goto out;
1174
1175                 /*
1176                  * In "light" mode, we can wait for transient locks (eg
1177                  * inserting a page into the page table), but it's not
1178                  * worth waiting for I/O.
1179                  */
1180                 if (mode == MIGRATE_SYNC_LIGHT && !folio_test_uptodate(src))
1181                         goto out;
1182
1183                 folio_lock(src);
1184         }
1185         locked = true;
1186         if (folio_test_mlocked(src))
1187                 old_page_state |= PAGE_WAS_MLOCKED;
1188
1189         if (folio_test_writeback(src)) {
1190                 /*
1191                  * Only in the case of a full synchronous migration is it
1192                  * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
1193                  * the retry loop is too short and in the sync-light case,
1194                  * the overhead of stalling is too much
1195                  */
1196                 switch (mode) {
1197                 case MIGRATE_SYNC:
1198                         break;
1199                 default:
1200                         rc = -EBUSY;
1201                         goto out;
1202                 }
1203                 folio_wait_writeback(src);
1204         }
1205
1206         /*
1207          * By try_to_migrate(), src->mapcount goes down to 0 here. In this case,
1208          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrate a page.
1209          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
1210          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
1211          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
1212          * just care Anon page here.
1213          *
1214          * Only folio_get_anon_vma() understands the subtleties of
1215          * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
1216          * But if we cannot get anon_vma, then we won't need it anyway,
1217          * because that implies that the anon page is no longer mapped
1218          * (and cannot be remapped so long as we hold the page lock).
1219          */
1220         if (folio_test_anon(src) && !folio_test_ksm(src))
1221                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1222
1223         /*
1224          * Block others from accessing the new page when we get around to
1225          * establishing additional references. We are usually the only one
1226          * holding a reference to dst at this point. We used to have a BUG
1227          * here if folio_trylock(dst) fails, but would like to allow for
1228          * cases where there might be a race with the previous use of dst.
1229          * This is much like races on refcount of oldpage: just don't BUG().
1230          */
1231         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1232                 goto out;
1233         dst_locked = true;
1234
1235         if (unlikely(!is_lru)) {
1236                 __migrate_folio_record(dst, old_page_state, anon_vma);
1237                 return MIGRATEPAGE_UNMAP;
1238         }
1239
1240         /*
1241          * Corner case handling:
1242          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
1243          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
1244          * Calling try_to_unmap() against a src->mapping==NULL page will
1245          * trigger a BUG.  So handle it here.
1246          * 2. An orphaned page (see truncate_cleanup_page) might have
1247          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
1248          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
1249          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
1250          * free the metadata, so the page can be freed.
1251          */
1252         if (!src->mapping) {
1253                 if (folio_test_private(src)) {
1254                         try_to_free_buffers(src);
1255                         goto out;
1256                 }
1257         } else if (folio_mapped(src)) {
1258                 /* Establish migration ptes */
1259                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(src) &&
1260                                !folio_test_ksm(src) && !anon_vma, src);
1261                 try_to_migrate(src, mode == MIGRATE_ASYNC ? TTU_BATCH_FLUSH : 0);
1262                 old_page_state |= PAGE_WAS_MAPPED;
1263         }
1264
1265         if (!folio_mapped(src)) {
1266                 __migrate_folio_record(dst, old_page_state, anon_vma);
1267                 return MIGRATEPAGE_UNMAP;
1268         }
1269
1270 out:
1271         /*
1272          * A folio that has not been unmapped will be restored to
1273          * right list unless we want to retry.
1274          */
1275         if (rc == -EAGAIN)
1276                 ret = NULL;
1277
1278         migrate_folio_undo_src(src, old_page_state & PAGE_WAS_MAPPED,
1279                                anon_vma, locked, ret);
1280         migrate_folio_undo_dst(dst, dst_locked, put_new_folio, private);
1281
1282         return rc;
1283 }
1284
1285 /* Migrate the folio to the newly allocated folio in dst. */
1286 static int migrate_folio_move(free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1287                               struct folio *src, struct folio *dst,
1288                               enum migrate_mode mode, enum migrate_reason reason,
1289                               struct list_head *ret)
1290 {
1291         int rc;
1292         int old_page_state = 0;
1293         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1294         bool is_lru = !__folio_test_movable(src);
1295         struct list_head *prev;
1296
1297         __migrate_folio_extract(dst, &old_page_state, &anon_vma);
1298         prev = dst->lru.prev;
1299         list_del(&dst->lru);
1300
1301         rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1302         if (rc)
1303                 goto out;
1304
1305         if (unlikely(!is_lru))
1306                 goto out_unlock_both;
1307
1308         /*
1309          * When successful, push dst to LRU immediately: so that if it
1310          * turns out to be an mlocked page, remove_migration_ptes() will
1311          * automatically build up the correct dst->mlock_count for it.
1312          *
1313          * We would like to do something similar for the old page, when
1314          * unsuccessful, and other cases when a page has been temporarily
1315          * isolated from the unevictable LRU: but this case is the easiest.
1316          */
1317         folio_add_lru(dst);
1318         if (old_page_state & PAGE_WAS_MLOCKED)
1319                 lru_add_drain();
1320
1321         if (old_page_state & PAGE_WAS_MAPPED)
1322                 remove_migration_ptes(src, dst, 0);
1323
1324 out_unlock_both:
1325         folio_unlock(dst);
1326         set_page_owner_migrate_reason(&dst->page, reason);
1327         /*
1328          * If migration is successful, decrease refcount of dst,
1329          * which will not free the page because new page owner increased
1330          * refcounter.
1331          */
1332         folio_put(dst);
1333
1334         /*
1335          * A folio that has been migrated has all references removed
1336          * and will be freed.
1337          */
1338         list_del(&src->lru);
1339         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
1340         if (anon_vma)
1341                 put_anon_vma(anon_vma);
1342         folio_unlock(src);
1343         migrate_folio_done(src, reason);
1344
1345         return rc;
1346 out:
1347         /*
1348          * A folio that has not been migrated will be restored to
1349          * right list unless we want to retry.
1350          */
1351         if (rc == -EAGAIN) {
1352                 list_add(&dst->lru, prev);
1353                 __migrate_folio_record(dst, old_page_state, anon_vma);
1354                 return rc;
1355         }
1356
1357         migrate_folio_undo_src(src, old_page_state & PAGE_WAS_MAPPED,
1358                                anon_vma, true, ret);
1359         migrate_folio_undo_dst(dst, true, put_new_folio, private);
1360
1361         return rc;
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
1366  *
1367  * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
1368  * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
1369  * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
1370  * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
1371  * and writeback status of all subpages are counted in the reference
1372  * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
1373  * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
1374  * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
1375  * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
1376  * hugepage migration fails without data corruption.
1377  *
1378  * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
1379  * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
1380  * will wait in the page fault for migration to complete.
1381  */
1382 static int unmap_and_move_huge_page(new_folio_t get_new_folio,
1383                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1384                 struct folio *src, int force, enum migrate_mode mode,
1385                 int reason, struct list_head *ret)
1386 {
1387         struct folio *dst;
1388         int rc = -EAGAIN;
1389         int page_was_mapped = 0;
1390         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1391         struct address_space *mapping = NULL;
1392
1393         if (folio_ref_count(src) == 1) {
1394                 /* page was freed from under us. So we are done. */
1395                 folio_putback_hugetlb(src);
1396                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1397         }
1398
1399         dst = get_new_folio(src, private);
1400         if (!dst)
1401                 return -ENOMEM;
1402
1403         if (!folio_trylock(src)) {
1404                 if (!force)
1405                         goto out;
1406                 switch (mode) {
1407                 case MIGRATE_SYNC:
1408                         break;
1409                 default:
1410                         goto out;
1411                 }
1412                 folio_lock(src);
1413         }
1414
1415         /*
1416          * Check for pages which are in the process of being freed.  Without
1417          * folio_mapping() set, hugetlbfs specific move page routine will not
1418          * be called and we could leak usage counts for subpools.
1419          */
1420         if (hugetlb_folio_subpool(src) && !folio_mapping(src)) {
1421                 rc = -EBUSY;
1422                 goto out_unlock;
1423         }
1424
1425         if (folio_test_anon(src))
1426                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1427
1428         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1429                 goto put_anon;
1430
1431         if (folio_mapped(src)) {
1432                 enum ttu_flags ttu = 0;
1433
1434                 if (!folio_test_anon(src)) {
1435                         /*
1436                          * In shared mappings, try_to_unmap could potentially
1437                          * call huge_pmd_unshare.  Because of this, take
1438                          * semaphore in write mode here and set TTU_RMAP_LOCKED
1439                          * to let lower levels know we have taken the lock.
1440                          */
1441                         mapping = hugetlb_folio_mapping_lock_write(src);
1442                         if (unlikely(!mapping))
1443                                 goto unlock_put_anon;
1444
1445                         ttu = TTU_RMAP_LOCKED;
1446                 }
1447
1448                 try_to_migrate(src, ttu);
1449                 page_was_mapped = 1;
1450
1451                 if (ttu & TTU_RMAP_LOCKED)
1452                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1453         }
1454
1455         if (!folio_mapped(src))
1456                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1457
1458         if (page_was_mapped)
1459                 remove_migration_ptes(src,
1460                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, 0);
1461
1462 unlock_put_anon:
1463         folio_unlock(dst);
1464
1465 put_anon:
1466         if (anon_vma)
1467                 put_anon_vma(anon_vma);
1468
1469         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1470                 move_hugetlb_state(src, dst, reason);
1471                 put_new_folio = NULL;
1472         }
1473
1474 out_unlock:
1475         folio_unlock(src);
1476 out:
1477         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1478                 folio_putback_hugetlb(src);
1479         else if (rc != -EAGAIN)
1480                 list_move_tail(&src->lru, ret);
1481
1482         /*
1483          * If migration was not successful and there's a freeing callback,
1484          * return the folio to that special allocator. Otherwise, simply drop
1485          * our additional reference.
1486          */
1487         if (put_new_folio)
1488                 put_new_folio(dst, private);
1489         else
1490                 folio_put(dst);
1491
1492         return rc;
1493 }
1494
1495 static inline int try_split_folio(struct folio *folio, struct list_head *split_folios,
1496                                   enum migrate_mode mode)
1497 {
1498         int rc;
1499
1500         if (mode == MIGRATE_ASYNC) {
1501                 if (!folio_trylock(folio))
1502                         return -EAGAIN;
1503         } else {
1504                 folio_lock(folio);
1505         }
1506         rc = split_folio_to_list(folio, split_folios);
1507         folio_unlock(folio);
1508         if (!rc)
1509                 list_move_tail(&folio->lru, split_folios);
1510
1511         return rc;
1512 }
1513
1514 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1515 #define NR_MAX_BATCHED_MIGRATION        HPAGE_PMD_NR
1516 #else
1517 #define NR_MAX_BATCHED_MIGRATION        512
1518 #endif
1519 #define NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY      10
1520 #define NR_MAX_MIGRATE_ASYNC_RETRY      3
1521 #define NR_MAX_MIGRATE_SYNC_RETRY                                       \
1522         (NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY - NR_MAX_MIGRATE_ASYNC_RETRY)
1523
1524 struct migrate_pages_stats {
1525         int nr_succeeded;       /* Normal and large folios migrated successfully, in
1526                                    units of base pages */
1527         int nr_failed_pages;    /* Normal and large folios failed to be migrated, in
1528                                    units of base pages.  Untried folios aren't counted */
1529         int nr_thp_succeeded;   /* THP migrated successfully */
1530         int nr_thp_failed;      /* THP failed to be migrated */
1531         int nr_thp_split;       /* THP split before migrating */
1532         int nr_split;   /* Large folio (include THP) split before migrating */
1533 };
1534
1535 /*
1536  * Returns the number of hugetlb folios that were not migrated, or an error code
1537  * after NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY attempts or if no hugetlb folios are movable
1538  * any more because the list has become empty or no retryable hugetlb folios
1539  * exist any more. It is caller's responsibility to call putback_movable_pages()
1540  * only if ret != 0.
1541  */
1542 static int migrate_hugetlbs(struct list_head *from, new_folio_t get_new_folio,
1543                             free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1544                             enum migrate_mode mode, int reason,
1545                             struct migrate_pages_stats *stats,
1546                             struct list_head *ret_folios)
1547 {
1548         int retry = 1;
1549         int nr_failed = 0;
1550         int nr_retry_pages = 0;
1551         int pass = 0;
1552         struct folio *folio, *folio2;
1553         int rc, nr_pages;
1554
1555         for (pass = 0; pass < NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY && retry; pass++) {
1556                 retry = 0;
1557                 nr_retry_pages = 0;
1558
1559                 list_for_each_entry_safe(folio, folio2, from, lru) {
1560                         if (!folio_test_hugetlb(folio))
1561                                 continue;
1562
1563                         nr_pages = folio_nr_pages(folio);
1564
1565                         cond_resched();
1566
1567                         /*
1568                          * Migratability of hugepages depends on architectures and
1569                          * their size.  This check is necessary because some callers
1570                          * of hugepage migration like soft offline and memory
1571                          * hotremove don't walk through page tables or check whether
1572                          * the hugepage is pmd-based or not before kicking migration.
1573                          */
1574                         if (!hugepage_migration_supported(folio_hstate(folio))) {
1575                                 nr_failed++;
1576                                 stats->nr_failed_pages += nr_pages;
1577                                 list_move_tail(&folio->lru, ret_folios);
1578                                 continue;
1579                         }
1580
1581                         rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_folio,
1582                                                       put_new_folio, private,
1583                                                       folio, pass > 2, mode,
1584                                                       reason, ret_folios);
1585                         /*
1586                          * The rules are:
1587                          *      Success: hugetlb folio will be put back
1588                          *      -EAGAIN: stay on the from list
1589                          *      -ENOMEM: stay on the from list
1590                          *      Other errno: put on ret_folios list
1591                          */
1592                         switch(rc) {
1593                         case -ENOMEM:
1594                                 /*
1595                                  * When memory is low, don't bother to try to migrate
1596                                  * other folios, just exit.
1597                                  */
1598                                 stats->nr_failed_pages += nr_pages + nr_retry_pages;
1599                                 return -ENOMEM;
1600                         case -EAGAIN:
1601                                 retry++;
1602                                 nr_retry_pages += nr_pages;
1603                                 break;
1604                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1605                                 stats->nr_succeeded += nr_pages;
1606                                 break;
1607                         default:
1608                                 /*
1609                                  * Permanent failure (-EBUSY, etc.):
1610                                  * unlike -EAGAIN case, the failed folio is
1611                                  * removed from migration folio list and not
1612                                  * retried in the next outer loop.
1613                                  */
1614                                 nr_failed++;
1615                                 stats->nr_failed_pages += nr_pages;
1616                                 break;
1617                         }
1618                 }
1619         }
1620         /*
1621          * nr_failed is number of hugetlb folios failed to be migrated.  After
1622          * NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY attempts, give up and count retried hugetlb
1623          * folios as failed.
1624          */
1625         nr_failed += retry;
1626         stats->nr_failed_pages += nr_retry_pages;
1627
1628         return nr_failed;
1629 }
1630
1631 static void migrate_folios_move(struct list_head *src_folios,
1632                 struct list_head *dst_folios,
1633                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1634                 enum migrate_mode mode, int reason,
1635                 struct list_head *ret_folios,
1636                 struct migrate_pages_stats *stats,
1637                 int *retry, int *thp_retry, int *nr_failed,
1638                 int *nr_retry_pages)
1639 {
1640         struct folio *folio, *folio2, *dst, *dst2;
1641         bool is_thp;
1642         int nr_pages;
1643         int rc;
1644
1645         dst = list_first_entry(dst_folios, struct folio, lru);
1646         dst2 = list_next_entry(dst, lru);
1647         list_for_each_entry_safe(folio, folio2, src_folios, lru) {
1648                 is_thp = folio_test_large(folio) && folio_test_pmd_mappable(folio);
1649                 nr_pages = folio_nr_pages(folio);
1650
1651                 cond_resched();
1652
1653                 rc = migrate_folio_move(put_new_folio, private,
1654                                 folio, dst, mode,
1655                                 reason, ret_folios);
1656                 /*
1657                  * The rules are:
1658                  *      Success: folio will be freed
1659                  *      -EAGAIN: stay on the unmap_folios list
1660                  *      Other errno: put on ret_folios list
1661                  */
1662                 switch (rc) {
1663                 case -EAGAIN:
1664                         *retry += 1;
1665                         *thp_retry += is_thp;
1666                         *nr_retry_pages += nr_pages;
1667                         break;
1668                 case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1669                         stats->nr_succeeded += nr_pages;
1670                         stats->nr_thp_succeeded += is_thp;
1671                         break;
1672                 default:
1673                         *nr_failed += 1;
1674                         stats->nr_thp_failed += is_thp;
1675                         stats->nr_failed_pages += nr_pages;
1676                         break;
1677                 }
1678                 dst = dst2;
1679                 dst2 = list_next_entry(dst, lru);
1680         }
1681 }
1682
1683 static void migrate_folios_undo(struct list_head *src_folios,
1684                 struct list_head *dst_folios,
1685                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1686                 struct list_head *ret_folios)
1687 {
1688         struct folio *folio, *folio2, *dst, *dst2;
1689
1690         dst = list_first_entry(dst_folios, struct folio, lru);
1691         dst2 = list_next_entry(dst, lru);
1692         list_for_each_entry_safe(folio, folio2, src_folios, lru) {
1693                 int old_page_state = 0;
1694                 struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1695
1696                 __migrate_folio_extract(dst, &old_page_state, &anon_vma);
1697                 migrate_folio_undo_src(folio, old_page_state & PAGE_WAS_MAPPED,
1698                                 anon_vma, true, ret_folios);
1699                 list_del(&dst->lru);
1700                 migrate_folio_undo_dst(dst, true, put_new_folio, private);
1701                 dst = dst2;
1702                 dst2 = list_next_entry(dst, lru);
1703         }
1704 }
1705
1706 /*
1707  * migrate_pages_batch() first unmaps folios in the from list as many as
1708  * possible, then move the unmapped folios.
1709  *
1710  * We only batch migration if mode == MIGRATE_ASYNC to avoid to wait a
1711  * lock or bit when we have locked more than one folio.  Which may cause
1712  * deadlock (e.g., for loop device).  So, if mode != MIGRATE_ASYNC, the
1713  * length of the from list must be <= 1.
1714  */
1715 static int migrate_pages_batch(struct list_head *from,
1716                 new_folio_t get_new_folio, free_folio_t put_new_folio,
1717                 unsigned long private, enum migrate_mode mode, int reason,
1718                 struct list_head *ret_folios, struct list_head *split_folios,
1719                 struct migrate_pages_stats *stats, int nr_pass)
1720 {
1721         int retry = 1;
1722         int thp_retry = 1;
1723         int nr_failed = 0;
1724         int nr_retry_pages = 0;
1725         int pass = 0;
1726         bool is_thp = false;
1727         bool is_large = false;
1728         struct folio *folio, *folio2, *dst = NULL;
1729         int rc, rc_saved = 0, nr_pages;
1730         LIST_HEAD(unmap_folios);
1731         LIST_HEAD(dst_folios);
1732         bool nosplit = (reason == MR_NUMA_MISPLACED);
1733
1734         VM_WARN_ON_ONCE(mode != MIGRATE_ASYNC &&
1735                         !list_empty(from) && !list_is_singular(from));
1736
1737         for (pass = 0; pass < nr_pass && retry; pass++) {
1738                 retry = 0;
1739                 thp_retry = 0;
1740                 nr_retry_pages = 0;
1741
1742                 list_for_each_entry_safe(folio, folio2, from, lru) {
1743                         is_large = folio_test_large(folio);
1744                         is_thp = folio_test_pmd_mappable(folio);
1745                         nr_pages = folio_nr_pages(folio);
1746
1747                         cond_resched();
1748
1749                         /*
1750                          * The rare folio on the deferred split list should
1751                          * be split now. It should not count as a failure:
1752                          * but increment nr_failed because, without doing so,
1753                          * migrate_pages() may report success with (split but
1754                          * unmigrated) pages still on its fromlist; whereas it
1755                          * always reports success when its fromlist is empty.
1756                          * stats->nr_thp_failed should be increased too,
1757                          * otherwise stats inconsistency will happen when
1758                          * migrate_pages_batch is called via migrate_pages()
1759                          * with MIGRATE_SYNC and MIGRATE_ASYNC.
1760                          *
1761                          * Only check it without removing it from the list.
1762                          * Since the folio can be on deferred_split_scan()
1763                          * local list and removing it can cause the local list
1764                          * corruption. Folio split process below can handle it
1765                          * with the help of folio_ref_freeze().
1766                          *
1767                          * nr_pages > 2 is needed to avoid checking order-1
1768                          * page cache folios. They exist, in contrast to
1769                          * non-existent order-1 anonymous folios, and do not
1770                          * use _deferred_list.
1771                          */
1772                         if (nr_pages > 2 &&
1773                            !list_empty(&folio->_deferred_list) &&
1774                            folio_test_partially_mapped(folio)) {
1775                                 if (!try_split_folio(folio, split_folios, mode)) {
1776                                         nr_failed++;
1777                                         stats->nr_thp_failed += is_thp;
1778                                         stats->nr_thp_split += is_thp;
1779                                         stats->nr_split++;
1780                                         continue;
1781                                 }
1782                         }
1783
1784                         /*
1785                          * Large folio migration might be unsupported or
1786                          * the allocation might be failed so we should retry
1787                          * on the same folio with the large folio split
1788                          * to normal folios.
1789                          *
1790                          * Split folios are put in split_folios, and
1791                          * we will migrate them after the rest of the
1792                          * list is processed.
1793                          */
1794                         if (!thp_migration_supported() && is_thp) {
1795                                 nr_failed++;
1796                                 stats->nr_thp_failed++;
1797                                 if (!try_split_folio(folio, split_folios, mode)) {
1798                                         stats->nr_thp_split++;
1799                                         stats->nr_split++;
1800                                         continue;
1801                                 }
1802                                 stats->nr_failed_pages += nr_pages;
1803                                 list_move_tail(&folio->lru, ret_folios);
1804                                 continue;
1805                         }
1806
1807                         rc = migrate_folio_unmap(get_new_folio, put_new_folio,
1808                                         private, folio, &dst, mode, reason,
1809                                         ret_folios);
1810                         /*
1811                          * The rules are:
1812                          *      Success: folio will be freed
1813                          *      Unmap: folio will be put on unmap_folios list,
1814                          *             dst folio put on dst_folios list
1815                          *      -EAGAIN: stay on the from list
1816                          *      -ENOMEM: stay on the from list
1817                          *      Other errno: put on ret_folios list
1818                          */
1819                         switch(rc) {
1820                         case -ENOMEM:
1821                                 /*
1822                                  * When memory is low, don't bother to try to migrate
1823                                  * other folios, move unmapped folios, then exit.
1824                                  */
1825                                 nr_failed++;
1826                                 stats->nr_thp_failed += is_thp;
1827                                 /* Large folio NUMA faulting doesn't split to retry. */
1828                                 if (is_large && !nosplit) {
1829                                         int ret = try_split_folio(folio, split_folios, mode);
1830
1831                                         if (!ret) {
1832                                                 stats->nr_thp_split += is_thp;
1833                                                 stats->nr_split++;
1834                                                 break;
1835                                         } else if (reason == MR_LONGTERM_PIN &&
1836                                                    ret == -EAGAIN) {
1837                                                 /*
1838                                                  * Try again to split large folio to
1839                                                  * mitigate the failure of longterm pinning.
1840                                                  */
1841                                                 retry++;
1842                                                 thp_retry += is_thp;
1843                                                 nr_retry_pages += nr_pages;
1844                                                 /* Undo duplicated failure counting. */
1845                                                 nr_failed--;
1846                                                 stats->nr_thp_failed -= is_thp;
1847                                                 break;
1848                                         }
1849                                 }
1850
1851                                 stats->nr_failed_pages += nr_pages + nr_retry_pages;
1852                                 /* nr_failed isn't updated for not used */
1853                                 stats->nr_thp_failed += thp_retry;
1854                                 rc_saved = rc;
1855                                 if (list_empty(&unmap_folios))
1856                                         goto out;
1857                                 else
1858                                         goto move;
1859                         case -EAGAIN:
1860                                 retry++;
1861                                 thp_retry += is_thp;
1862                                 nr_retry_pages += nr_pages;
1863                                 break;
1864                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1865                                 stats->nr_succeeded += nr_pages;
1866                                 stats->nr_thp_succeeded += is_thp;
1867                                 break;
1868                         case MIGRATEPAGE_UNMAP:
1869                                 list_move_tail(&folio->lru, &unmap_folios);
1870                                 list_add_tail(&dst->lru, &dst_folios);
1871                                 break;
1872                         default:
1873                                 /*
1874                                  * Permanent failure (-EBUSY, etc.):
1875                                  * unlike -EAGAIN case, the failed folio is
1876                                  * removed from migration folio list and not
1877                                  * retried in the next outer loop.
1878                                  */
1879                                 nr_failed++;
1880                                 stats->nr_thp_failed += is_thp;
1881                                 stats->nr_failed_pages += nr_pages;
1882                                 break;
1883                         }
1884                 }
1885         }
1886         nr_failed += retry;
1887         stats->nr_thp_failed += thp_retry;
1888         stats->nr_failed_pages += nr_retry_pages;
1889 move:
1890         /* Flush TLBs for all unmapped folios */
1891         try_to_unmap_flush();
1892
1893         retry = 1;
1894         for (pass = 0; pass < nr_pass && retry; pass++) {
1895                 retry = 0;
1896                 thp_retry = 0;
1897                 nr_retry_pages = 0;
1898
1899                 /* Move the unmapped folios */
1900                 migrate_folios_move(&unmap_folios, &dst_folios,
1901                                 put_new_folio, private, mode, reason,
1902                                 ret_folios, stats, &retry, &thp_retry,
1903                                 &nr_failed, &nr_retry_pages);
1904         }
1905         nr_failed += retry;
1906         stats->nr_thp_failed += thp_retry;
1907         stats->nr_failed_pages += nr_retry_pages;
1908
1909         rc = rc_saved ? : nr_failed;
1910 out:
1911         /* Cleanup remaining folios */
1912         migrate_folios_undo(&unmap_folios, &dst_folios,
1913                         put_new_folio, private, ret_folios);
1914
1915         return rc;
1916 }
1917
1918 static int migrate_pages_sync(struct list_head *from, new_folio_t get_new_folio,
1919                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1920                 enum migrate_mode mode, int reason,
1921                 struct list_head *ret_folios, struct list_head *split_folios,
1922                 struct migrate_pages_stats *stats)
1923 {
1924         int rc, nr_failed = 0;
1925         LIST_HEAD(folios);
1926         struct migrate_pages_stats astats;
1927
1928         memset(&astats, 0, sizeof(astats));
1929         /* Try to migrate in batch with MIGRATE_ASYNC mode firstly */
1930         rc = migrate_pages_batch(from, get_new_folio, put_new_folio, private, MIGRATE_ASYNC,
1931                                  reason, &folios, split_folios, &astats,
1932                                  NR_MAX_MIGRATE_ASYNC_RETRY);
1933         stats->nr_succeeded += astats.nr_succeeded;
1934         stats->nr_thp_succeeded += astats.nr_thp_succeeded;
1935         stats->nr_thp_split += astats.nr_thp_split;
1936         stats->nr_split += astats.nr_split;
1937         if (rc < 0) {
1938                 stats->nr_failed_pages += astats.nr_failed_pages;
1939                 stats->nr_thp_failed += astats.nr_thp_failed;
1940                 list_splice_tail(&folios, ret_folios);
1941                 return rc;
1942         }
1943         stats->nr_thp_failed += astats.nr_thp_split;
1944         /*
1945          * Do not count rc, as pages will be retried below.
1946          * Count nr_split only, since it includes nr_thp_split.
1947          */
1948         nr_failed += astats.nr_split;
1949         /*
1950          * Fall back to migrate all failed folios one by one synchronously. All
1951          * failed folios except split THPs will be retried, so their failure
1952          * isn't counted
1953          */
1954         list_splice_tail_init(&folios, from);
1955         while (!list_empty(from)) {
1956                 list_move(from->next, &folios);
1957                 rc = migrate_pages_batch(&folios, get_new_folio, put_new_folio,
1958                                          private, mode, reason, ret_folios,
1959                                          split_folios, stats, NR_MAX_MIGRATE_SYNC_RETRY);
1960                 list_splice_tail_init(&folios, ret_folios);
1961                 if (rc < 0)
1962                         return rc;
1963                 nr_failed += rc;
1964         }
1965
1966         return nr_failed;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * migrate_pages - migrate the folios specified in a list, to the free folios
1971  *                 supplied as the target for the page migration
1972  *
1973  * @from:               The list of folios to be migrated.
1974  * @get_new_folio:      The function used to allocate free folios to be used
1975  *                      as the target of the folio migration.
1976  * @put_new_folio:      The function used to free target folios if migration
1977  *                      fails, or NULL if no special handling is necessary.
1978  * @private:            Private data to be passed on to get_new_folio()
1979  * @mode:               The migration mode that specifies the constraints for
1980  *                      folio migration, if any.
1981  * @reason:             The reason for folio migration.
1982  * @ret_succeeded:      Set to the number of folios migrated successfully if
1983  *                      the caller passes a non-NULL pointer.
1984  *
1985  * The function returns after NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY attempts or if no folios
1986  * are movable any more because the list has become empty or no retryable folios
1987  * exist any more. It is caller's responsibility to call putback_movable_pages()
1988  * only if ret != 0.
1989  *
1990  * Returns the number of {normal folio, large folio, hugetlb} that were not
1991  * migrated, or an error code. The number of large folio splits will be
1992  * considered as the number of non-migrated large folio, no matter how many
1993  * split folios of the large folio are migrated successfully.
1994  */
1995 int migrate_pages(struct list_head *from, new_folio_t get_new_folio,
1996                 free_folio_t put_new_folio, unsigned long private,
1997                 enum migrate_mode mode, int reason, unsigned int *ret_succeeded)
1998 {
1999         int rc, rc_gather;
2000         int nr_pages;
2001         struct folio *folio, *folio2;
2002         LIST_HEAD(folios);
2003         LIST_HEAD(ret_folios);
2004         LIST_HEAD(split_folios);
2005         struct migrate_pages_stats stats;
2006
2007         trace_mm_migrate_pages_start(mode, reason);
2008
2009         memset(&stats, 0, sizeof(stats));
2010
2011         rc_gather = migrate_hugetlbs(from, get_new_folio, put_new_folio, private,
2012                                      mode, reason, &stats, &ret_folios);
2013         if (rc_gather < 0)
2014                 goto out;
2015
2016 again:
2017         nr_pages = 0;
2018         list_for_each_entry_safe(folio, folio2, from, lru) {
2019                 /* Retried hugetlb folios will be kept in list  */
2020                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2021                         list_move_tail(&folio->lru, &ret_folios);
2022                         continue;
2023                 }
2024
2025                 nr_pages += folio_nr_pages(folio);
2026                 if (nr_pages >= NR_MAX_BATCHED_MIGRATION)
2027                         break;
2028         }
2029         if (nr_pages >= NR_MAX_BATCHED_MIGRATION)
2030                 list_cut_before(&folios, from, &folio2->lru);
2031         else
2032                 list_splice_init(from, &folios);
2033         if (mode == MIGRATE_ASYNC)
2034                 rc = migrate_pages_batch(&folios, get_new_folio, put_new_folio,
2035                                 private, mode, reason, &ret_folios,
2036                                 &split_folios, &stats,
2037                                 NR_MAX_MIGRATE_PAGES_RETRY);
2038         else
2039                 rc = migrate_pages_sync(&folios, get_new_folio, put_new_folio,
2040                                 private, mode, reason, &ret_folios,
2041                                 &split_folios, &stats);
2042         list_splice_tail_init(&folios, &ret_folios);
2043         if (rc < 0) {
2044                 rc_gather = rc;
2045                 list_splice_tail(&split_folios, &ret_folios);
2046                 goto out;
2047         }
2048         if (!list_empty(&split_folios)) {
2049                 /*
2050                  * Failure isn't counted since all split folios of a large folio
2051                  * is counted as 1 failure already.  And, we only try to migrate
2052                  * with minimal effort, force MIGRATE_ASYNC mode and retry once.
2053                  */
2054                 migrate_pages_batch(&split_folios, get_new_folio,
2055                                 put_new_folio, private, MIGRATE_ASYNC, reason,
2056                                 &ret_folios, NULL, &stats, 1);
2057                 list_splice_tail_init(&split_folios, &ret_folios);
2058         }
2059         rc_gather += rc;
2060         if (!list_empty(from))
2061                 goto again;
2062 out:
2063         /*
2064          * Put the permanent failure folio back to migration list, they
2065          * will be put back to the right list by the caller.
2066          */
2067         list_splice(&ret_folios, from);
2068
2069         /*
2070          * Return 0 in case all split folios of fail-to-migrate large folios
2071          * are migrated successfully.
2072          */
2073         if (list_empty(from))
2074                 rc_gather = 0;
2075
2076         count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, stats.nr_succeeded);
2077         count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, stats.nr_failed_pages);
2078         count_vm_events(THP_MIGRATION_SUCCESS, stats.nr_thp_succeeded);
2079         count_vm_events(THP_MIGRATION_FAIL, stats.nr_thp_failed);
2080         count_vm_events(THP_MIGRATION_SPLIT, stats.nr_thp_split);
2081         trace_mm_migrate_pages(stats.nr_succeeded, stats.nr_failed_pages,
2082                                stats.nr_thp_succeeded, stats.nr_thp_failed,
2083                                stats.nr_thp_split, stats.nr_split, mode,
2084                                reason);
2085
2086         if (ret_succeeded)
2087                 *ret_succeeded = stats.nr_succeeded;
2088
2089         return rc_gather;
2090 }
2091
2092 struct folio *alloc_migration_target(struct folio *src, unsigned long private)
2093 {
2094         struct migration_target_control *mtc;
2095         gfp_t gfp_mask;
2096         unsigned int order = 0;
2097         int nid;
2098         int zidx;
2099
2100         mtc = (struct migration_target_control *)private;
2101         gfp_mask = mtc->gfp_mask;
2102         nid = mtc->nid;
2103         if (nid == NUMA_NO_NODE)
2104                 nid = folio_nid(src);
2105
2106         if (folio_test_hugetlb(src)) {
2107                 struct hstate *h = folio_hstate(src);
2108
2109                 gfp_mask = htlb_modify_alloc_mask(h, gfp_mask);
2110                 return alloc_hugetlb_folio_nodemask(h, nid,
2111                                                 mtc->nmask, gfp_mask,
2112                                                 htlb_allow_alloc_fallback(mtc->reason));
2113         }
2114
2115         if (folio_test_large(src)) {
2116                 /*
2117                  * clear __GFP_RECLAIM to make the migration callback
2118                  * consistent with regular THP allocations.
2119                  */
2120                 gfp_mask &= ~__GFP_RECLAIM;
2121                 gfp_mask |= GFP_TRANSHUGE;
2122                 order = folio_order(src);
2123         }
2124         zidx = zone_idx(folio_zone(src));
2125         if (is_highmem_idx(zidx) || zidx == ZONE_MOVABLE)
2126                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
2127
2128         return __folio_alloc(gfp_mask, order, nid, mtc->nmask);
2129 }
2130
2131 #ifdef CONFIG_NUMA
2132
2133 static int store_status(int __user *status, int start, int value, int nr)
2134 {
2135         while (nr-- > 0) {
2136                 if (put_user(value, status + start))
2137                         return -EFAULT;
2138                 start++;
2139         }
2140
2141         return 0;
2142 }
2143
2144 static int do_move_pages_to_node(struct list_head *pagelist, int node)
2145 {
2146         int err;
2147         struct migration_target_control mtc = {
2148                 .nid = node,
2149                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
2150                 .reason = MR_SYSCALL,
2151         };
2152
2153         err = migrate_pages(pagelist, alloc_migration_target, NULL,
2154                 (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
2155         if (err)
2156                 putback_movable_pages(pagelist);
2157         return err;
2158 }
2159
2160 static int __add_folio_for_migration(struct folio *folio, int node,
2161                 struct list_head *pagelist, bool migrate_all)
2162 {
2163         if (is_zero_folio(folio) || is_huge_zero_folio(folio))
2164                 return -EFAULT;
2165
2166         if (folio_is_zone_device(folio))
2167                 return -ENOENT;
2168
2169         if (folio_nid(folio) == node)
2170                 return 0;
2171
2172         if (folio_maybe_mapped_shared(folio) && !migrate_all)
2173                 return -EACCES;
2174
2175         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
2176                 if (folio_isolate_hugetlb(folio, pagelist))
2177                         return 1;
2178         } else if (folio_isolate_lru(folio)) {
2179                 list_add_tail(&folio->lru, pagelist);
2180                 node_stat_mod_folio(folio,
2181                         NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
2182                         folio_nr_pages(folio));
2183                 return 1;
2184         }
2185         return -EBUSY;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Resolves the given address to a struct folio, isolates it from the LRU and
2190  * puts it to the given pagelist.
2191  * Returns:
2192  *     errno - if the folio cannot be found/isolated
2193  *     0 - when it doesn't have to be migrated because it is already on the
2194  *         target node
2195  *     1 - when it has been queued
2196  */
2197 static int add_folio_for_migration(struct mm_struct *mm, const void __user *p,
2198                 int node, struct list_head *pagelist, bool migrate_all)
2199 {
2200         struct vm_area_struct *vma;
2201         struct folio_walk fw;
2202         struct folio *folio;
2203         unsigned long addr;
2204         int err = -EFAULT;
2205
2206         mmap_read_lock(mm);
2207         addr = (unsigned long)untagged_addr_remote(mm, p);
2208
2209         vma = vma_lookup(mm, addr);
2210         if (vma && vma_migratable(vma)) {
2211                 folio = folio_walk_start(&fw, vma, addr, FW_ZEROPAGE);
2212                 if (folio) {
2213                         err = __add_folio_for_migration(folio, node, pagelist,
2214                                                         migrate_all);
2215                         folio_walk_end(&fw, vma);
2216                 } else {
2217                         err = -ENOENT;
2218                 }
2219         }
2220         mmap_read_unlock(mm);
2221         return err;
2222 }
2223
2224 static int move_pages_and_store_status(int node,
2225                 struct list_head *pagelist, int __user *status,
2226                 int start, int i, unsigned long nr_pages)
2227 {
2228         int err;
2229
2230         if (list_empty(pagelist))
2231                 return 0;
2232
2233         err = do_move_pages_to_node(pagelist, node);
2234         if (err) {
2235                 /*
2236                  * Positive err means the number of failed
2237                  * pages to migrate.  Since we are going to
2238                  * abort and return the number of non-migrated
2239                  * pages, so need to include the rest of the
2240                  * nr_pages that have not been attempted as
2241                  * well.
2242                  */
2243                 if (err > 0)
2244                         err += nr_pages - i;
2245                 return err;
2246         }
2247         return store_status(status, start, node, i - start);
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
2252  * the corresponding array of status.
2253  */
2254 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
2255                          unsigned long nr_pages,
2256                          const void __user * __user *pages,
2257                          const int __user *nodes,
2258                          int __user *status, int flags)
2259 {
2260         compat_uptr_t __user *compat_pages = (void __user *)pages;
2261         int current_node = NUMA_NO_NODE;
2262         LIST_HEAD(pagelist);
2263         int start, i;
2264         int err = 0, err1;
2265
2266         lru_cache_disable();
2267
2268         for (i = start = 0; i < nr_pages; i++) {
2269                 const void __user *p;
2270                 int node;
2271
2272                 err = -EFAULT;
2273                 if (in_compat_syscall()) {
2274                         compat_uptr_t cp;
2275
2276                         if (get_user(cp, compat_pages + i))
2277                                 goto out_flush;
2278
2279                         p = compat_ptr(cp);
2280                 } else {
2281                         if (get_user(p, pages + i))
2282                                 goto out_flush;
2283                 }
2284                 if (get_user(node, nodes + i))
2285                         goto out_flush;
2286
2287                 err = -ENODEV;
2288                 if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
2289                         goto out_flush;
2290                 if (!node_state(node, N_MEMORY))
2291                         goto out_flush;
2292
2293                 err = -EACCES;
2294                 if (!node_isset(node, task_nodes))
2295                         goto out_flush;
2296
2297                 if (current_node == NUMA_NO_NODE) {
2298                         current_node = node;
2299                         start = i;
2300                 } else if (node != current_node) {
2301                         err = move_pages_and_store_status(current_node,
2302                                         &pagelist, status, start, i, nr_pages);
2303                         if (err)
2304                                 goto out;
2305                         start = i;
2306                         current_node = node;
2307                 }
2308
2309                 /*
2310                  * Errors in the page lookup or isolation are not fatal and we simply
2311                  * report them via status
2312                  */
2313                 err = add_folio_for_migration(mm, p, current_node, &pagelist,
2314                                               flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
2315
2316                 if (err > 0) {
2317                         /* The page is successfully queued for migration */
2318                         continue;
2319                 }
2320
2321                 /*
2322                  * The move_pages() man page does not have an -EEXIST choice, so
2323                  * use -EFAULT instead.
2324                  */
2325                 if (err == -EEXIST)
2326                         err = -EFAULT;
2327
2328                 /*
2329                  * If the page is already on the target node (!err), store the
2330                  * node, otherwise, store the err.
2331                  */
2332                 err = store_status(status, i, err ? : current_node, 1);
2333                 if (err)
2334                         goto out_flush;
2335
2336                 err = move_pages_and_store_status(current_node, &pagelist,
2337                                 status, start, i, nr_pages);
2338                 if (err) {
2339                         /* We have accounted for page i */
2340                         if (err > 0)
2341                                 err--;
2342                         goto out;
2343                 }
2344                 current_node = NUMA_NO_NODE;
2345         }
2346 out_flush:
2347         /* Make sure we do not overwrite the existing error */
2348         err1 = move_pages_and_store_status(current_node, &pagelist,
2349                                 status, start, i, nr_pages);
2350         if (err >= 0)
2351                 err = err1;
2352 out:
2353         lru_cache_enable();
2354         return err;
2355 }
2356
2357 /*
2358  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
2359  */
2360 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
2361                                 const void __user **pages, int *status)
2362 {
2363         unsigned long i;
2364
2365         mmap_read_lock(mm);
2366
2367         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
2368                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
2369                 struct vm_area_struct *vma;
2370                 struct folio_walk fw;
2371                 struct folio *folio;
2372                 int err = -EFAULT;
2373
2374                 vma = vma_lookup(mm, addr);
2375                 if (!vma)
2376                         goto set_status;
2377
2378                 folio = folio_walk_start(&fw, vma, addr, FW_ZEROPAGE);
2379                 if (folio) {
2380                         if (is_zero_folio(folio) || is_huge_zero_folio(folio))
2381                                 err = -EFAULT;
2382                         else if (folio_is_zone_device(folio))
2383                                 err = -ENOENT;
2384                         else
2385                                 err = folio_nid(folio);
2386                         folio_walk_end(&fw, vma);
2387                 } else {
2388                         err = -ENOENT;
2389                 }
2390 set_status:
2391                 *status = err;
2392
2393                 pages++;
2394                 status++;
2395         }
2396
2397         mmap_read_unlock(mm);
2398 }
2399
2400 static int get_compat_pages_array(const void __user *chunk_pages[],
2401                                   const void __user * __user *pages,
2402                                   unsigned long chunk_nr)
2403 {
2404         compat_uptr_t __user *pages32 = (compat_uptr_t __user *)pages;
2405         compat_uptr_t p;
2406         int i;
2407
2408         for (i = 0; i < chunk_nr; i++) {
2409                 if (get_user(p, pages32 + i))
2410                         return -EFAULT;
2411                 chunk_pages[i] = compat_ptr(p);
2412         }
2413
2414         return 0;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
2419  * a user array of status.
2420  */
2421 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
2422                          const void __user * __user *pages,
2423                          int __user *status)
2424 {
2425 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16UL
2426         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
2427         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
2428
2429         while (nr_pages) {
2430                 unsigned long chunk_nr = min(nr_pages, DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR);
2431
2432                 if (in_compat_syscall()) {
2433                         if (get_compat_pages_array(chunk_pages, pages,
2434                                                    chunk_nr))
2435                                 break;
2436                 } else {
2437                         if (copy_from_user(chunk_pages, pages,
2438                                       chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
2439                                 break;
2440                 }
2441
2442                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
2443
2444                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
2445                         break;
2446
2447                 pages += chunk_nr;
2448                 status += chunk_nr;
2449                 nr_pages -= chunk_nr;
2450         }
2451         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
2452 }
2453
2454 static struct mm_struct *find_mm_struct(pid_t pid, nodemask_t *mem_nodes)
2455 {
2456         struct task_struct *task;
2457         struct mm_struct *mm;
2458
2459         /*
2460          * There is no need to check if current process has the right to modify
2461          * the specified process when they are same.
2462          */
2463         if (!pid) {
2464                 mmget(current->mm);
2465                 *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
2466                 return current->mm;
2467         }
2468
2469         task = find_get_task_by_vpid(pid);
2470         if (!task) {
2471                 return ERR_PTR(-ESRCH);
2472         }
2473
2474         /*
2475          * Check if this process has the right to modify the specified
2476          * process. Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
2477          */
2478         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
2479                 mm = ERR_PTR(-EPERM);
2480                 goto out;
2481         }
2482
2483         mm = ERR_PTR(security_task_movememory(task));
2484         if (IS_ERR(mm))
2485                 goto out;
2486         *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
2487         mm = get_task_mm(task);
2488 out:
2489         put_task_struct(task);
2490         if (!mm)
2491                 mm = ERR_PTR(-EINVAL);
2492         return mm;
2493 }
2494
2495 /*
2496  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
2497  * process.
2498  */
2499 static int kernel_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
2500                              const void __user * __user *pages,
2501                              const int __user *nodes,
2502                              int __user *status, int flags)
2503 {
2504         struct mm_struct *mm;
2505         int err;
2506         nodemask_t task_nodes;
2507
2508         /* Check flags */
2509         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
2510                 return -EINVAL;
2511
2512         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
2513                 return -EPERM;
2514
2515         mm = find_mm_struct(pid, &task_nodes);
2516         if (IS_ERR(mm))
2517                 return PTR_ERR(mm);
2518
2519         if (nodes)
2520                 err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
2521                                     nodes, status, flags);
2522         else
2523                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
2524
2525         mmput(mm);
2526         return err;
2527 }
2528
2529 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
2530                 const void __user * __user *, pages,
2531                 const int __user *, nodes,
2532                 int __user *, status, int, flags)
2533 {
2534         return kernel_move_pages(pid, nr_pages, pages, nodes, status, flags);
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2538 /*
2539  * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
2540  * pages. Currently it only checks the watermarks which is crude.
2541  */
2542 static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
2543                                    unsigned long nr_migrate_pages)
2544 {
2545         int z;
2546
2547         for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2548                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
2549
2550                 if (!managed_zone(zone))
2551                         continue;
2552
2553                 /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
2554                 if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
2555                                        high_wmark_pages(zone) +
2556                                        nr_migrate_pages,
2557                                        ZONE_MOVABLE, ALLOC_CMA))
2558                         continue;
2559                 return true;
2560         }
2561         return false;
2562 }
2563
2564 static struct folio *alloc_misplaced_dst_folio(struct folio *src,
2565                                            unsigned long data)
2566 {
2567         int nid = (int) data;
2568         int order = folio_order(src);
2569         gfp_t gfp = __GFP_THISNODE;
2570
2571         if (order > 0)
2572                 gfp |= GFP_TRANSHUGE_LIGHT;
2573         else {
2574                 gfp |= GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY |
2575                         __GFP_NOWARN;
2576                 gfp &= ~__GFP_RECLAIM;
2577         }
2578         return __folio_alloc_node(gfp, order, nid);
2579 }
2580
2581 /*
2582  * Prepare for calling migrate_misplaced_folio() by isolating the folio if
2583  * permitted. Must be called with the PTL still held.
2584  */
2585 int migrate_misplaced_folio_prepare(struct folio *folio,
2586                 struct vm_area_struct *vma, int node)
2587 {
2588         int nr_pages = folio_nr_pages(folio);
2589         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
2590
2591         if (folio_is_file_lru(folio)) {
2592                 /*
2593                  * Do not migrate file folios that are mapped in multiple
2594                  * processes with execute permissions as they are probably
2595                  * shared libraries.
2596                  *
2597                  * See folio_maybe_mapped_shared() on possible imprecision
2598                  * when we cannot easily detect if a folio is shared.
2599                  */
2600                 if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) && folio_maybe_mapped_shared(folio))
2601                         return -EACCES;
2602
2603                 /*
2604                  * Do not migrate dirty folios as not all filesystems can move
2605                  * dirty folios in MIGRATE_ASYNC mode which is a waste of
2606                  * cycles.
2607                  */
2608                 if (folio_test_dirty(folio))
2609                         return -EAGAIN;
2610         }
2611
2612         /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
2613         if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, nr_pages)) {
2614                 int z;
2615
2616                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
2617                         return -EAGAIN;
2618                 for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2619                         if (managed_zone(pgdat->node_zones + z))
2620                                 break;
2621                 }
2622
2623                 /*
2624                  * If there are no managed zones, it should not proceed
2625                  * further.
2626                  */
2627                 if (z < 0)
2628                         return -EAGAIN;
2629
2630                 wakeup_kswapd(pgdat->node_zones + z, 0,
2631                               folio_order(folio), ZONE_MOVABLE);
2632                 return -EAGAIN;
2633         }
2634
2635         if (!folio_isolate_lru(folio))
2636                 return -EAGAIN;
2637
2638         node_stat_mod_folio(folio, NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
2639                             nr_pages);
2640         return 0;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Attempt to migrate a misplaced folio to the specified destination
2645  * node. Caller is expected to have isolated the folio by calling
2646  * migrate_misplaced_folio_prepare(), which will result in an
2647  * elevated reference count on the folio. This function will un-isolate the
2648  * folio, dereferencing the folio before returning.
2649  */
2650 int migrate_misplaced_folio(struct folio *folio, int node)
2651 {
2652         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
2653         int nr_remaining;
2654         unsigned int nr_succeeded;
2655         LIST_HEAD(migratepages);
2656         struct mem_cgroup *memcg = get_mem_cgroup_from_folio(folio);
2657         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
2658
2659         list_add(&folio->lru, &migratepages);
2660         nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_folio,
2661                                      NULL, node, MIGRATE_ASYNC,
2662                                      MR_NUMA_MISPLACED, &nr_succeeded);
2663         if (nr_remaining && !list_empty(&migratepages))
2664                 putback_movable_pages(&migratepages);
2665         if (nr_succeeded) {
2666                 count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, nr_succeeded);
2667                 count_memcg_events(memcg, NUMA_PAGE_MIGRATE, nr_succeeded);
2668                 if ((sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING)
2669                     && !node_is_toptier(folio_nid(folio))
2670                     && node_is_toptier(node))
2671                         mod_lruvec_state(lruvec, PGPROMOTE_SUCCESS, nr_succeeded);
2672         }
2673         mem_cgroup_put(memcg);
2674         BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
2675         return nr_remaining ? -EAGAIN : 0;
2676 }
2677 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2678 #endif /* CONFIG_NUMA */