CRED: Separate task security context from task_struct
[linux-2.6.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case node -1 here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #include <linux/mempolicy.h>
69 #include <linux/mm.h>
70 #include <linux/highmem.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/kernel.h>
73 #include <linux/sched.h>
74 #include <linux/nodemask.h>
75 #include <linux/cpuset.h>
76 #include <linux/gfp.h>
77 #include <linux/slab.h>
78 #include <linux/string.h>
79 #include <linux/module.h>
80 #include <linux/nsproxy.h>
81 #include <linux/interrupt.h>
82 #include <linux/init.h>
83 #include <linux/compat.h>
84 #include <linux/swap.h>
85 #include <linux/seq_file.h>
86 #include <linux/proc_fs.h>
87 #include <linux/migrate.h>
88 #include <linux/rmap.h>
89 #include <linux/security.h>
90 #include <linux/syscalls.h>
91 #include <linux/ctype.h>
92
93 #include <asm/tlbflush.h>
94 #include <asm/uaccess.h>
95
96 #include "internal.h"
97
98 /* Internal flags */
99 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
100 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
101 #define MPOL_MF_STATS (MPOL_MF_INTERNAL << 2)           /* Gather statistics */
102
103 static struct kmem_cache *policy_cache;
104 static struct kmem_cache *sn_cache;
105
106 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
107    policied. */
108 enum zone_type policy_zone = 0;
109
110 /*
111  * run-time system-wide default policy => local allocation
112  */
113 struct mempolicy default_policy = {
114         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
115         .mode = MPOL_PREFERRED,
116         .flags = MPOL_F_LOCAL,
117 };
118
119 static const struct mempolicy_operations {
120         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
121         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
122 } mpol_ops[MPOL_MAX];
123
124 /* Check that the nodemask contains at least one populated zone */
125 static int is_valid_nodemask(const nodemask_t *nodemask)
126 {
127         int nd, k;
128
129         /* Check that there is something useful in this mask */
130         k = policy_zone;
131
132         for_each_node_mask(nd, *nodemask) {
133                 struct zone *z;
134
135                 for (k = 0; k <= policy_zone; k++) {
136                         z = &NODE_DATA(nd)->node_zones[k];
137                         if (z->present_pages > 0)
138                                 return 1;
139                 }
140         }
141
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
146 {
147         return pol->flags & (MPOL_F_STATIC_NODES | MPOL_F_RELATIVE_NODES);
148 }
149
150 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
151                                    const nodemask_t *rel)
152 {
153         nodemask_t tmp;
154         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
155         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
156 }
157
158 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
159 {
160         if (nodes_empty(*nodes))
161                 return -EINVAL;
162         pol->v.nodes = *nodes;
163         return 0;
164 }
165
166 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
167 {
168         if (!nodes)
169                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
170         else if (nodes_empty(*nodes))
171                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
172         else
173                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
174         return 0;
175 }
176
177 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
178 {
179         if (!is_valid_nodemask(nodes))
180                 return -EINVAL;
181         pol->v.nodes = *nodes;
182         return 0;
183 }
184
185 /* Create a new policy */
186 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
187                                   nodemask_t *nodes)
188 {
189         struct mempolicy *policy;
190         nodemask_t cpuset_context_nmask;
191         int ret;
192
193         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
194                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : -1);
195
196         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
197                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
198                         return ERR_PTR(-EINVAL);
199                 return NULL;    /* simply delete any existing policy */
200         }
201         VM_BUG_ON(!nodes);
202
203         /*
204          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
205          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
206          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
207          */
208         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
209                 if (nodes_empty(*nodes)) {
210                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
211                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
212                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
213                         nodes = NULL;   /* flag local alloc */
214                 }
215         } else if (nodes_empty(*nodes))
216                 return ERR_PTR(-EINVAL);
217         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
218         if (!policy)
219                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
220         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
221         policy->mode = mode;
222         policy->flags = flags;
223
224         if (nodes) {
225                 /*
226                  * cpuset related setup doesn't apply to local allocation
227                  */
228                 cpuset_update_task_memory_state();
229                 if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
230                         mpol_relative_nodemask(&cpuset_context_nmask, nodes,
231                                                &cpuset_current_mems_allowed);
232                 else
233                         nodes_and(cpuset_context_nmask, *nodes,
234                                   cpuset_current_mems_allowed);
235                 if (mpol_store_user_nodemask(policy))
236                         policy->w.user_nodemask = *nodes;
237                 else
238                         policy->w.cpuset_mems_allowed =
239                                                 cpuset_mems_allowed(current);
240         }
241
242         ret = mpol_ops[mode].create(policy,
243                                 nodes ? &cpuset_context_nmask : NULL);
244         if (ret < 0) {
245                 kmem_cache_free(policy_cache, policy);
246                 return ERR_PTR(ret);
247         }
248         return policy;
249 }
250
251 /* Slow path of a mpol destructor. */
252 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
253 {
254         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
255                 return;
256         kmem_cache_free(policy_cache, p);
257 }
258
259 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
260 {
261 }
262
263 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol,
264                                  const nodemask_t *nodes)
265 {
266         nodemask_t tmp;
267
268         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
269                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
270         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
271                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
272         else {
273                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes, pol->w.cpuset_mems_allowed,
274                             *nodes);
275                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
276         }
277
278         pol->v.nodes = tmp;
279         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
280                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
281                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
282                         current->il_next = first_node(tmp);
283                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
284                         current->il_next = numa_node_id();
285         }
286 }
287
288 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
289                                   const nodemask_t *nodes)
290 {
291         nodemask_t tmp;
292
293         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
294                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
295
296                 if (node_isset(node, *nodes)) {
297                         pol->v.preferred_node = node;
298                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
299                 } else
300                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
301         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
302                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
303                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
304         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
305                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
306                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
307                                                    *nodes);
308                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
309         }
310 }
311
312 /* Migrate a policy to a different set of nodes */
313 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol,
314                                const nodemask_t *newmask)
315 {
316         if (!pol)
317                 return;
318         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
319             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
320                 return;
321         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
322 }
323
324 /*
325  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
326  * pointer, and updates task mempolicy.
327  */
328
329 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
330 {
331         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
332 }
333
334 /*
335  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
336  *
337  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
338  */
339
340 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
341 {
342         struct vm_area_struct *vma;
343
344         down_write(&mm->mmap_sem);
345         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
346                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
347         up_write(&mm->mmap_sem);
348 }
349
350 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
351         [MPOL_DEFAULT] = {
352                 .rebind = mpol_rebind_default,
353         },
354         [MPOL_INTERLEAVE] = {
355                 .create = mpol_new_interleave,
356                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
357         },
358         [MPOL_PREFERRED] = {
359                 .create = mpol_new_preferred,
360                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
361         },
362         [MPOL_BIND] = {
363                 .create = mpol_new_bind,
364                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
365         },
366 };
367
368 static void gather_stats(struct page *, void *, int pte_dirty);
369 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
370                                 unsigned long flags);
371
372 /* Scan through pages checking if pages follow certain conditions. */
373 static int check_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
374                 unsigned long addr, unsigned long end,
375                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
376                 void *private)
377 {
378         pte_t *orig_pte;
379         pte_t *pte;
380         spinlock_t *ptl;
381
382         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
383         do {
384                 struct page *page;
385                 int nid;
386
387                 if (!pte_present(*pte))
388                         continue;
389                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
390                 if (!page)
391                         continue;
392                 /*
393                  * The check for PageReserved here is important to avoid
394                  * handling zero pages and other pages that may have been
395                  * marked special by the system.
396                  *
397                  * If the PageReserved would not be checked here then f.e.
398                  * the location of the zero page could have an influence
399                  * on MPOL_MF_STRICT, zero pages would be counted for
400                  * the per node stats, and there would be useless attempts
401                  * to put zero pages on the migration list.
402                  */
403                 if (PageReserved(page))
404                         continue;
405                 nid = page_to_nid(page);
406                 if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
407                         continue;
408
409                 if (flags & MPOL_MF_STATS)
410                         gather_stats(page, private, pte_dirty(*pte));
411                 else if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
412                         migrate_page_add(page, private, flags);
413                 else
414                         break;
415         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
416         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
417         return addr != end;
418 }
419
420 static inline int check_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
421                 unsigned long addr, unsigned long end,
422                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
423                 void *private)
424 {
425         pmd_t *pmd;
426         unsigned long next;
427
428         pmd = pmd_offset(pud, addr);
429         do {
430                 next = pmd_addr_end(addr, end);
431                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
432                         continue;
433                 if (check_pte_range(vma, pmd, addr, next, nodes,
434                                     flags, private))
435                         return -EIO;
436         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
437         return 0;
438 }
439
440 static inline int check_pud_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
441                 unsigned long addr, unsigned long end,
442                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
443                 void *private)
444 {
445         pud_t *pud;
446         unsigned long next;
447
448         pud = pud_offset(pgd, addr);
449         do {
450                 next = pud_addr_end(addr, end);
451                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
452                         continue;
453                 if (check_pmd_range(vma, pud, addr, next, nodes,
454                                     flags, private))
455                         return -EIO;
456         } while (pud++, addr = next, addr != end);
457         return 0;
458 }
459
460 static inline int check_pgd_range(struct vm_area_struct *vma,
461                 unsigned long addr, unsigned long end,
462                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
463                 void *private)
464 {
465         pgd_t *pgd;
466         unsigned long next;
467
468         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
469         do {
470                 next = pgd_addr_end(addr, end);
471                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
472                         continue;
473                 if (check_pud_range(vma, pgd, addr, next, nodes,
474                                     flags, private))
475                         return -EIO;
476         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
477         return 0;
478 }
479
480 /*
481  * Check if all pages in a range are on a set of nodes.
482  * If pagelist != NULL then isolate pages from the LRU and
483  * put them on the pagelist.
484  */
485 static struct vm_area_struct *
486 check_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
487                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags, void *private)
488 {
489         int err;
490         struct vm_area_struct *first, *vma, *prev;
491
492         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
493
494                 err = migrate_prep();
495                 if (err)
496                         return ERR_PTR(err);
497         }
498
499         first = find_vma(mm, start);
500         if (!first)
501                 return ERR_PTR(-EFAULT);
502         prev = NULL;
503         for (vma = first; vma && vma->vm_start < end; vma = vma->vm_next) {
504                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
505                         if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
506                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
507                         if (prev && prev->vm_end < vma->vm_start)
508                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
509                 }
510                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
511                     ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
512                      ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
513                                 vma_migratable(vma)))) {
514                         unsigned long endvma = vma->vm_end;
515
516                         if (endvma > end)
517                                 endvma = end;
518                         if (vma->vm_start > start)
519                                 start = vma->vm_start;
520                         err = check_pgd_range(vma, start, endvma, nodes,
521                                                 flags, private);
522                         if (err) {
523                                 first = ERR_PTR(err);
524                                 break;
525                         }
526                 }
527                 prev = vma;
528         }
529         return first;
530 }
531
532 /* Apply policy to a single VMA */
533 static int policy_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new)
534 {
535         int err = 0;
536         struct mempolicy *old = vma->vm_policy;
537
538         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
539                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
540                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
541                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
542
543         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy)
544                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
545         if (!err) {
546                 mpol_get(new);
547                 vma->vm_policy = new;
548                 mpol_put(old);
549         }
550         return err;
551 }
552
553 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
554 static int mbind_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
555                        unsigned long end, struct mempolicy *new)
556 {
557         struct vm_area_struct *next;
558         int err;
559
560         err = 0;
561         for (; vma && vma->vm_start < end; vma = next) {
562                 next = vma->vm_next;
563                 if (vma->vm_start < start)
564                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, start, 1);
565                 if (!err && vma->vm_end > end)
566                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, end, 0);
567                 if (!err)
568                         err = policy_vma(vma, new);
569                 if (err)
570                         break;
571         }
572         return err;
573 }
574
575 /*
576  * Update task->flags PF_MEMPOLICY bit: set iff non-default
577  * mempolicy.  Allows more rapid checking of this (combined perhaps
578  * with other PF_* flag bits) on memory allocation hot code paths.
579  *
580  * If called from outside this file, the task 'p' should -only- be
581  * a newly forked child not yet visible on the task list, because
582  * manipulating the task flags of a visible task is not safe.
583  *
584  * The above limitation is why this routine has the funny name
585  * mpol_fix_fork_child_flag().
586  *
587  * It is also safe to call this with a task pointer of current,
588  * which the static wrapper mpol_set_task_struct_flag() does,
589  * for use within this file.
590  */
591
592 void mpol_fix_fork_child_flag(struct task_struct *p)
593 {
594         if (p->mempolicy)
595                 p->flags |= PF_MEMPOLICY;
596         else
597                 p->flags &= ~PF_MEMPOLICY;
598 }
599
600 static void mpol_set_task_struct_flag(void)
601 {
602         mpol_fix_fork_child_flag(current);
603 }
604
605 /* Set the process memory policy */
606 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
607                              nodemask_t *nodes)
608 {
609         struct mempolicy *new;
610         struct mm_struct *mm = current->mm;
611
612         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
613         if (IS_ERR(new))
614                 return PTR_ERR(new);
615
616         /*
617          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
618          * is using it.
619          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
620          * with no 'mm'.
621          */
622         if (mm)
623                 down_write(&mm->mmap_sem);
624         mpol_put(current->mempolicy);
625         current->mempolicy = new;
626         mpol_set_task_struct_flag();
627         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
628             nodes_weight(new->v.nodes))
629                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
630         if (mm)
631                 up_write(&mm->mmap_sem);
632
633         return 0;
634 }
635
636 /*
637  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
638  */
639 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
640 {
641         nodes_clear(*nodes);
642         if (p == &default_policy)
643                 return;
644
645         switch (p->mode) {
646         case MPOL_BIND:
647                 /* Fall through */
648         case MPOL_INTERLEAVE:
649                 *nodes = p->v.nodes;
650                 break;
651         case MPOL_PREFERRED:
652                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
653                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
654                 /* else return empty node mask for local allocation */
655                 break;
656         default:
657                 BUG();
658         }
659 }
660
661 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
662 {
663         struct page *p;
664         int err;
665
666         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
667         if (err >= 0) {
668                 err = page_to_nid(p);
669                 put_page(p);
670         }
671         return err;
672 }
673
674 /* Retrieve NUMA policy */
675 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
676                              unsigned long addr, unsigned long flags)
677 {
678         int err;
679         struct mm_struct *mm = current->mm;
680         struct vm_area_struct *vma = NULL;
681         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
682
683         cpuset_update_task_memory_state();
684         if (flags &
685                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
686                 return -EINVAL;
687
688         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
689                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
690                         return -EINVAL;
691                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
692                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
693                 return 0;
694         }
695
696         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
697                 /*
698                  * Do NOT fall back to task policy if the
699                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
700                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
701                  */
702                 down_read(&mm->mmap_sem);
703                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
704                 if (!vma) {
705                         up_read(&mm->mmap_sem);
706                         return -EFAULT;
707                 }
708                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
709                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
710                 else
711                         pol = vma->vm_policy;
712         } else if (addr)
713                 return -EINVAL;
714
715         if (!pol)
716                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
717
718         if (flags & MPOL_F_NODE) {
719                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
720                         err = lookup_node(mm, addr);
721                         if (err < 0)
722                                 goto out;
723                         *policy = err;
724                 } else if (pol == current->mempolicy &&
725                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
726                         *policy = current->il_next;
727                 } else {
728                         err = -EINVAL;
729                         goto out;
730                 }
731         } else {
732                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
733                                                 pol->mode;
734                 /*
735                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
736                  * the policy to userspace.
737                  */
738                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
739         }
740
741         if (vma) {
742                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
743                 vma = NULL;
744         }
745
746         err = 0;
747         if (nmask)
748                 get_policy_nodemask(pol, nmask);
749
750  out:
751         mpol_cond_put(pol);
752         if (vma)
753                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
754         return err;
755 }
756
757 #ifdef CONFIG_MIGRATION
758 /*
759  * page migration
760  */
761 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
762                                 unsigned long flags)
763 {
764         /*
765          * Avoid migrating a page that is shared with others.
766          */
767         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
768                 if (!isolate_lru_page(page)) {
769                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
770                 }
771         }
772 }
773
774 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
775 {
776         return alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
777 }
778
779 /*
780  * Migrate pages from one node to a target node.
781  * Returns error or the number of pages not migrated.
782  */
783 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
784                            int flags)
785 {
786         nodemask_t nmask;
787         LIST_HEAD(pagelist);
788         int err = 0;
789
790         nodes_clear(nmask);
791         node_set(source, nmask);
792
793         check_range(mm, mm->mmap->vm_start, TASK_SIZE, &nmask,
794                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
795
796         if (!list_empty(&pagelist))
797                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest);
798
799         return err;
800 }
801
802 /*
803  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
804  * layout as much as possible.
805  *
806  * Returns the number of page that could not be moved.
807  */
808 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm,
809         const nodemask_t *from_nodes, const nodemask_t *to_nodes, int flags)
810 {
811         int busy = 0;
812         int err = 0;
813         nodemask_t tmp;
814
815         down_read(&mm->mmap_sem);
816
817         err = migrate_vmas(mm, from_nodes, to_nodes, flags);
818         if (err)
819                 goto out;
820
821 /*
822  * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
823  * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
824  * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
825  * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
826  *
827  * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
828  * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
829  * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
830  * that will be migrating to itself, so no pages need move.
831  *
832  * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
833  * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
834  * (nothing left to migrate).
835  *
836  * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
837  * if possible the dest node is not already occupied by some other
838  * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
839  * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
840  * before migrating outgoing memory source that same node.
841  *
842  * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
843  * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
844  * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
845  * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
846  * Otherwise when we finish scannng from_tmp, we at least have the
847  * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
848  * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
849  * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
850  */
851
852         tmp = *from_nodes;
853         while (!nodes_empty(tmp)) {
854                 int s,d;
855                 int source = -1;
856                 int dest = 0;
857
858                 for_each_node_mask(s, tmp) {
859                         d = node_remap(s, *from_nodes, *to_nodes);
860                         if (s == d)
861                                 continue;
862
863                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
864                         dest = d;
865
866                         /* dest not in remaining from nodes? */
867                         if (!node_isset(dest, tmp))
868                                 break;
869                 }
870                 if (source == -1)
871                         break;
872
873                 node_clear(source, tmp);
874                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
875                 if (err > 0)
876                         busy += err;
877                 if (err < 0)
878                         break;
879         }
880 out:
881         up_read(&mm->mmap_sem);
882         if (err < 0)
883                 return err;
884         return busy;
885
886 }
887
888 /*
889  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
890  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
891  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
892  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
893  * is in virtual address order.
894  */
895 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
896 {
897         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
898         unsigned long uninitialized_var(address);
899
900         while (vma) {
901                 address = page_address_in_vma(page, vma);
902                 if (address != -EFAULT)
903                         break;
904                 vma = vma->vm_next;
905         }
906
907         /*
908          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
909          */
910         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
911 }
912 #else
913
914 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
915                                 unsigned long flags)
916 {
917 }
918
919 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm,
920         const nodemask_t *from_nodes, const nodemask_t *to_nodes, int flags)
921 {
922         return -ENOSYS;
923 }
924
925 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
926 {
927         return NULL;
928 }
929 #endif
930
931 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
932                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
933                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
934 {
935         struct vm_area_struct *vma;
936         struct mm_struct *mm = current->mm;
937         struct mempolicy *new;
938         unsigned long end;
939         int err;
940         LIST_HEAD(pagelist);
941
942         if (flags & ~(unsigned long)(MPOL_MF_STRICT |
943                                      MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
944                 return -EINVAL;
945         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
946                 return -EPERM;
947
948         if (start & ~PAGE_MASK)
949                 return -EINVAL;
950
951         if (mode == MPOL_DEFAULT)
952                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
953
954         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
955         end = start + len;
956
957         if (end < start)
958                 return -EINVAL;
959         if (end == start)
960                 return 0;
961
962         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
963         if (IS_ERR(new))
964                 return PTR_ERR(new);
965
966         /*
967          * If we are using the default policy then operation
968          * on discontinuous address spaces is okay after all
969          */
970         if (!new)
971                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
972
973         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
974                  start, start + len, mode, mode_flags,
975                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : -1);
976
977         down_write(&mm->mmap_sem);
978         vma = check_range(mm, start, end, nmask,
979                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
980
981         err = PTR_ERR(vma);
982         if (!IS_ERR(vma)) {
983                 int nr_failed = 0;
984
985                 err = mbind_range(vma, start, end, new);
986
987                 if (!list_empty(&pagelist))
988                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
989                                                 (unsigned long)vma);
990
991                 if (!err && nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
992                         err = -EIO;
993         }
994
995         up_write(&mm->mmap_sem);
996         mpol_put(new);
997         return err;
998 }
999
1000 /*
1001  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1002  */
1003
1004 /* Copy a node mask from user space. */
1005 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1006                      unsigned long maxnode)
1007 {
1008         unsigned long k;
1009         unsigned long nlongs;
1010         unsigned long endmask;
1011
1012         --maxnode;
1013         nodes_clear(*nodes);
1014         if (maxnode == 0 || !nmask)
1015                 return 0;
1016         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1017                 return -EINVAL;
1018
1019         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1020         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1021                 endmask = ~0UL;
1022         else
1023                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1024
1025         /* When the user specified more nodes than supported just check
1026            if the non supported part is all zero. */
1027         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1028                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1029                         return -EINVAL;
1030                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1031                         unsigned long t;
1032                         if (get_user(t, nmask + k))
1033                                 return -EFAULT;
1034                         if (k == nlongs - 1) {
1035                                 if (t & endmask)
1036                                         return -EINVAL;
1037                         } else if (t)
1038                                 return -EINVAL;
1039                 }
1040                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1041                 endmask = ~0UL;
1042         }
1043
1044         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1045                 return -EFAULT;
1046         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1047         return 0;
1048 }
1049
1050 /* Copy a kernel node mask to user space */
1051 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1052                               nodemask_t *nodes)
1053 {
1054         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1055         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1056
1057         if (copy > nbytes) {
1058                 if (copy > PAGE_SIZE)
1059                         return -EINVAL;
1060                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1061                         return -EFAULT;
1062                 copy = nbytes;
1063         }
1064         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1065 }
1066
1067 asmlinkage long sys_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1068                         unsigned long mode,
1069                         unsigned long __user *nmask, unsigned long maxnode,
1070                         unsigned flags)
1071 {
1072         nodemask_t nodes;
1073         int err;
1074         unsigned short mode_flags;
1075
1076         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1077         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1078         if (mode >= MPOL_MAX)
1079                 return -EINVAL;
1080         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1081             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1082                 return -EINVAL;
1083         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1084         if (err)
1085                 return err;
1086         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1087 }
1088
1089 /* Set the process memory policy */
1090 asmlinkage long sys_set_mempolicy(int mode, unsigned long __user *nmask,
1091                 unsigned long maxnode)
1092 {
1093         int err;
1094         nodemask_t nodes;
1095         unsigned short flags;
1096
1097         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1098         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1099         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1100                 return -EINVAL;
1101         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1102                 return -EINVAL;
1103         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1104         if (err)
1105                 return err;
1106         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1107 }
1108
1109 asmlinkage long sys_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1110                 const unsigned long __user *old_nodes,
1111                 const unsigned long __user *new_nodes)
1112 {
1113         struct cred *cred, *tcred;
1114         struct mm_struct *mm;
1115         struct task_struct *task;
1116         nodemask_t old;
1117         nodemask_t new;
1118         nodemask_t task_nodes;
1119         int err;
1120
1121         err = get_nodes(&old, old_nodes, maxnode);
1122         if (err)
1123                 return err;
1124
1125         err = get_nodes(&new, new_nodes, maxnode);
1126         if (err)
1127                 return err;
1128
1129         /* Find the mm_struct */
1130         read_lock(&tasklist_lock);
1131         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1132         if (!task) {
1133                 read_unlock(&tasklist_lock);
1134                 return -ESRCH;
1135         }
1136         mm = get_task_mm(task);
1137         read_unlock(&tasklist_lock);
1138
1139         if (!mm)
1140                 return -EINVAL;
1141
1142         /*
1143          * Check if this process has the right to modify the specified
1144          * process. The right exists if the process has administrative
1145          * capabilities, superuser privileges or the same
1146          * userid as the target process.
1147          */
1148         cred = current->cred;
1149         tcred = task->cred;
1150         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1151             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1152             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1153                 err = -EPERM;
1154                 goto out;
1155         }
1156
1157         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1158         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1159         if (!nodes_subset(new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1160                 err = -EPERM;
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         if (!nodes_subset(new, node_states[N_HIGH_MEMORY])) {
1165                 err = -EINVAL;
1166                 goto out;
1167         }
1168
1169         err = security_task_movememory(task);
1170         if (err)
1171                 goto out;
1172
1173         err = do_migrate_pages(mm, &old, &new,
1174                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1175 out:
1176         mmput(mm);
1177         return err;
1178 }
1179
1180
1181 /* Retrieve NUMA policy */
1182 asmlinkage long sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1183                                 unsigned long __user *nmask,
1184                                 unsigned long maxnode,
1185                                 unsigned long addr, unsigned long flags)
1186 {
1187         int err;
1188         int uninitialized_var(pval);
1189         nodemask_t nodes;
1190
1191         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1192                 return -EINVAL;
1193
1194         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1195
1196         if (err)
1197                 return err;
1198
1199         if (policy && put_user(pval, policy))
1200                 return -EFAULT;
1201
1202         if (nmask)
1203                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1204
1205         return err;
1206 }
1207
1208 #ifdef CONFIG_COMPAT
1209
1210 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1211                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1212                                      compat_ulong_t maxnode,
1213                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1214 {
1215         long err;
1216         unsigned long __user *nm = NULL;
1217         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1218         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1219
1220         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1221         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1222
1223         if (nmask)
1224                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1225
1226         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1227
1228         if (!err && nmask) {
1229                 err = copy_from_user(bm, nm, alloc_size);
1230                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1231                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1232                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1233         }
1234
1235         return err;
1236 }
1237
1238 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1239                                      compat_ulong_t maxnode)
1240 {
1241         long err = 0;
1242         unsigned long __user *nm = NULL;
1243         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1244         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1245
1246         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1247         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1248
1249         if (nmask) {
1250                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1251                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1252                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1253         }
1254
1255         if (err)
1256                 return -EFAULT;
1257
1258         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1259 }
1260
1261 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1262                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1263                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1264 {
1265         long err = 0;
1266         unsigned long __user *nm = NULL;
1267         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1268         nodemask_t bm;
1269
1270         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1271         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1272
1273         if (nmask) {
1274                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1275                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1276                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1277         }
1278
1279         if (err)
1280                 return -EFAULT;
1281
1282         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1283 }
1284
1285 #endif
1286
1287 /*
1288  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1289  * @task - task for fallback if vma policy == default
1290  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1291  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1292  *
1293  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1294  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1295  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies
1296  * are protected by the task's mmap_sem, which must be held for read by
1297  * the caller.
1298  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1299  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1300  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1301  * extra reference for shared policies.
1302  */
1303 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1304                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1305 {
1306         struct mempolicy *pol = task->mempolicy;
1307
1308         if (vma) {
1309                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1310                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1311                                                                         addr);
1312                         if (vpol)
1313                                 pol = vpol;
1314                 } else if (vma->vm_policy)
1315                         pol = vma->vm_policy;
1316         }
1317         if (!pol)
1318                 pol = &default_policy;
1319         return pol;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1324  * page allocation
1325  */
1326 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1327 {
1328         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1329         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1330                         gfp_zone(gfp) >= policy_zone &&
1331                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1332                 return &policy->v.nodes;
1333
1334         return NULL;
1335 }
1336
1337 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1338 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1339 {
1340         int nd = numa_node_id();
1341
1342         switch (policy->mode) {
1343         case MPOL_PREFERRED:
1344                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1345                         nd = policy->v.preferred_node;
1346                 break;
1347         case MPOL_BIND:
1348                 /*
1349                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1350                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1351                  * current node is part of the mask, we use the zonelist for
1352                  * the first node in the mask instead.
1353                  */
1354                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1355                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1356                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1357                 break;
1358         case MPOL_INTERLEAVE: /* should not happen */
1359                 break;
1360         default:
1361                 BUG();
1362         }
1363         return node_zonelist(nd, gfp);
1364 }
1365
1366 /* Do dynamic interleaving for a process */
1367 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1368 {
1369         unsigned nid, next;
1370         struct task_struct *me = current;
1371
1372         nid = me->il_next;
1373         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1374         if (next >= MAX_NUMNODES)
1375                 next = first_node(policy->v.nodes);
1376         if (next < MAX_NUMNODES)
1377                 me->il_next = next;
1378         return nid;
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1383  * next slab entry.
1384  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1385  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1386  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1387  * such protection.
1388  */
1389 unsigned slab_node(struct mempolicy *policy)
1390 {
1391         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1392                 return numa_node_id();
1393
1394         switch (policy->mode) {
1395         case MPOL_PREFERRED:
1396                 /*
1397                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1398                  */
1399                 return policy->v.preferred_node;
1400
1401         case MPOL_INTERLEAVE:
1402                 return interleave_nodes(policy);
1403
1404         case MPOL_BIND: {
1405                 /*
1406                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1407                  * first node.
1408                  */
1409                 struct zonelist *zonelist;
1410                 struct zone *zone;
1411                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1412                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1413                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1414                                                         &policy->v.nodes,
1415                                                         &zone);
1416                 return zone->node;
1417         }
1418
1419         default:
1420                 BUG();
1421         }
1422 }
1423
1424 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1425 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1426                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1427 {
1428         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1429         unsigned target;
1430         int c;
1431         int nid = -1;
1432
1433         if (!nnodes)
1434                 return numa_node_id();
1435         target = (unsigned int)off % nnodes;
1436         c = 0;
1437         do {
1438                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1439                 c++;
1440         } while (c <= target);
1441         return nid;
1442 }
1443
1444 /* Determine a node number for interleave */
1445 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1446                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1447 {
1448         if (vma) {
1449                 unsigned long off;
1450
1451                 /*
1452                  * for small pages, there is no difference between
1453                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1454                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1455                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1456                  * a useful offset.
1457                  */
1458                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1459                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1460                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1461                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1462         } else
1463                 return interleave_nodes(pol);
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1467 /*
1468  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1469  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1470  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1471  * @gfp_flags = for requested zone
1472  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1473  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1474  *
1475  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1476  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1477  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1478  * @nodemask for filtering the zonelist.
1479  */
1480 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1481                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1482                                 nodemask_t **nodemask)
1483 {
1484         struct zonelist *zl;
1485
1486         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1487         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1488
1489         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1490                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1491                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1492         } else {
1493                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol);
1494                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1495                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1496         }
1497         return zl;
1498 }
1499 #endif
1500
1501 /* Allocate a page in interleaved policy.
1502    Own path because it needs to do special accounting. */
1503 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1504                                         unsigned nid)
1505 {
1506         struct zonelist *zl;
1507         struct page *page;
1508
1509         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1510         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1511         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1512                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1513         return page;
1514 }
1515
1516 /**
1517  *      alloc_page_vma  - Allocate a page for a VMA.
1518  *
1519  *      @gfp:
1520  *      %GFP_USER    user allocation.
1521  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1522  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1523  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1524  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1525  *
1526  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1527  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1528  *
1529  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1530  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1531  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1532  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1533  *      all allocations for pages that will be mapped into
1534  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
1535  *
1536  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
1537  */
1538 struct page *
1539 alloc_page_vma(gfp_t gfp, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1540 {
1541         struct mempolicy *pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1542         struct zonelist *zl;
1543
1544         cpuset_update_task_memory_state();
1545
1546         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1547                 unsigned nid;
1548
1549                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT);
1550                 mpol_cond_put(pol);
1551                 return alloc_page_interleave(gfp, 0, nid);
1552         }
1553         zl = policy_zonelist(gfp, pol);
1554         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol))) {
1555                 /*
1556                  * slow path: ref counted shared policy
1557                  */
1558                 struct page *page =  __alloc_pages_nodemask(gfp, 0,
1559                                                 zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1560                 __mpol_put(pol);
1561                 return page;
1562         }
1563         /*
1564          * fast path:  default or task policy
1565          */
1566         return __alloc_pages_nodemask(gfp, 0, zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1567 }
1568
1569 /**
1570  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
1571  *
1572  *      @gfp:
1573  *              %GFP_USER   user allocation,
1574  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
1575  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
1576  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
1577  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
1578  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
1579  *
1580  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
1581  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
1582  *      Returns NULL when no page can be allocated.
1583  *
1584  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
1585  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
1586  *      2) allocating for current task (not interrupt).
1587  */
1588 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
1589 {
1590         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
1591
1592         if ((gfp & __GFP_WAIT) && !in_interrupt())
1593                 cpuset_update_task_memory_state();
1594         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
1595                 pol = &default_policy;
1596
1597         /*
1598          * No reference counting needed for current->mempolicy
1599          * nor system default_policy
1600          */
1601         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
1602                 return alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
1603         return __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
1604                         policy_zonelist(gfp, pol), policy_nodemask(gfp, pol));
1605 }
1606 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
1607
1608 /*
1609  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
1610  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
1611  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
1612  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
1613  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
1614  */
1615
1616 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
1617 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
1618 {
1619         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
1620
1621         if (!new)
1622                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1623         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
1624                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
1625                 mpol_rebind_policy(old, &mems);
1626         }
1627         *new = *old;
1628         atomic_set(&new->refcnt, 1);
1629         return new;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * If *frompol needs [has] an extra ref, copy *frompol to *tompol ,
1634  * eliminate the * MPOL_F_* flags that require conditional ref and
1635  * [NOTE!!!] drop the extra ref.  Not safe to reference *frompol directly
1636  * after return.  Use the returned value.
1637  *
1638  * Allows use of a mempolicy for, e.g., multiple allocations with a single
1639  * policy lookup, even if the policy needs/has extra ref on lookup.
1640  * shmem_readahead needs this.
1641  */
1642 struct mempolicy *__mpol_cond_copy(struct mempolicy *tompol,
1643                                                 struct mempolicy *frompol)
1644 {
1645         if (!mpol_needs_cond_ref(frompol))
1646                 return frompol;
1647
1648         *tompol = *frompol;
1649         tompol->flags &= ~MPOL_F_SHARED;        /* copy doesn't need unref */
1650         __mpol_put(frompol);
1651         return tompol;
1652 }
1653
1654 static int mpol_match_intent(const struct mempolicy *a,
1655                              const struct mempolicy *b)
1656 {
1657         if (a->flags != b->flags)
1658                 return 0;
1659         if (!mpol_store_user_nodemask(a))
1660                 return 1;
1661         return nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask);
1662 }
1663
1664 /* Slow path of a mempolicy comparison */
1665 int __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
1666 {
1667         if (!a || !b)
1668                 return 0;
1669         if (a->mode != b->mode)
1670                 return 0;
1671         if (a->mode != MPOL_DEFAULT && !mpol_match_intent(a, b))
1672                 return 0;
1673         switch (a->mode) {
1674         case MPOL_BIND:
1675                 /* Fall through */
1676         case MPOL_INTERLEAVE:
1677                 return nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
1678         case MPOL_PREFERRED:
1679                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node &&
1680                         a->flags == b->flags;
1681         default:
1682                 BUG();
1683                 return 0;
1684         }
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Shared memory backing store policy support.
1689  *
1690  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
1691  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
1692  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
1693  * for any accesses to the tree.
1694  */
1695
1696 /* lookup first element intersecting start-end */
1697 /* Caller holds sp->lock */
1698 static struct sp_node *
1699 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
1700 {
1701         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
1702
1703         while (n) {
1704                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1705
1706                 if (start >= p->end)
1707                         n = n->rb_right;
1708                 else if (end <= p->start)
1709                         n = n->rb_left;
1710                 else
1711                         break;
1712         }
1713         if (!n)
1714                 return NULL;
1715         for (;;) {
1716                 struct sp_node *w = NULL;
1717                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
1718                 if (!prev)
1719                         break;
1720                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
1721                 if (w->end <= start)
1722                         break;
1723                 n = prev;
1724         }
1725         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1726 }
1727
1728 /* Insert a new shared policy into the list. */
1729 /* Caller holds sp->lock */
1730 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
1731 {
1732         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
1733         struct rb_node *parent = NULL;
1734         struct sp_node *nd;
1735
1736         while (*p) {
1737                 parent = *p;
1738                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
1739                 if (new->start < nd->start)
1740                         p = &(*p)->rb_left;
1741                 else if (new->end > nd->end)
1742                         p = &(*p)->rb_right;
1743                 else
1744                         BUG();
1745         }
1746         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
1747         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
1748         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
1749                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
1750 }
1751
1752 /* Find shared policy intersecting idx */
1753 struct mempolicy *
1754 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
1755 {
1756         struct mempolicy *pol = NULL;
1757         struct sp_node *sn;
1758
1759         if (!sp->root.rb_node)
1760                 return NULL;
1761         spin_lock(&sp->lock);
1762         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
1763         if (sn) {
1764                 mpol_get(sn->policy);
1765                 pol = sn->policy;
1766         }
1767         spin_unlock(&sp->lock);
1768         return pol;
1769 }
1770
1771 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
1772 {
1773         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
1774         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
1775         mpol_put(n->policy);
1776         kmem_cache_free(sn_cache, n);
1777 }
1778
1779 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
1780                                 struct mempolicy *pol)
1781 {
1782         struct sp_node *n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
1783
1784         if (!n)
1785                 return NULL;
1786         n->start = start;
1787         n->end = end;
1788         mpol_get(pol);
1789         pol->flags |= MPOL_F_SHARED;    /* for unref */
1790         n->policy = pol;
1791         return n;
1792 }
1793
1794 /* Replace a policy range. */
1795 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
1796                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
1797 {
1798         struct sp_node *n, *new2 = NULL;
1799
1800 restart:
1801         spin_lock(&sp->lock);
1802         n = sp_lookup(sp, start, end);
1803         /* Take care of old policies in the same range. */
1804         while (n && n->start < end) {
1805                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
1806                 if (n->start >= start) {
1807                         if (n->end <= end)
1808                                 sp_delete(sp, n);
1809                         else
1810                                 n->start = end;
1811                 } else {
1812                         /* Old policy spanning whole new range. */
1813                         if (n->end > end) {
1814                                 if (!new2) {
1815                                         spin_unlock(&sp->lock);
1816                                         new2 = sp_alloc(end, n->end, n->policy);
1817                                         if (!new2)
1818                                                 return -ENOMEM;
1819                                         goto restart;
1820                                 }
1821                                 n->end = start;
1822                                 sp_insert(sp, new2);
1823                                 new2 = NULL;
1824                                 break;
1825                         } else
1826                                 n->end = start;
1827                 }
1828                 if (!next)
1829                         break;
1830                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1831         }
1832         if (new)
1833                 sp_insert(sp, new);
1834         spin_unlock(&sp->lock);
1835         if (new2) {
1836                 mpol_put(new2->policy);
1837                 kmem_cache_free(sn_cache, new2);
1838         }
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 /**
1843  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
1844  * @sp: pointer to inode shared policy
1845  * @mpol:  struct mempolicy to install
1846  *
1847  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
1848  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
1849  * This must be released on exit.
1850  */
1851 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
1852 {
1853         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
1854         spin_lock_init(&sp->lock);
1855
1856         if (mpol) {
1857                 struct vm_area_struct pvma;
1858                 struct mempolicy *new;
1859
1860                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
1861                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
1862                 mpol_put(mpol); /* drop our ref on sb mpol */
1863                 if (IS_ERR(new))
1864                         return;         /* no valid nodemask intersection */
1865
1866                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
1867                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
1868                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
1869                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
1870                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
1871         }
1872 }
1873
1874 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
1875                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
1876 {
1877         int err;
1878         struct sp_node *new = NULL;
1879         unsigned long sz = vma_pages(vma);
1880
1881         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
1882                  vma->vm_pgoff,
1883                  sz, npol ? npol->mode : -1,
1884                  npol ? npol->flags : -1,
1885                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : -1);
1886
1887         if (npol) {
1888                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
1889                 if (!new)
1890                         return -ENOMEM;
1891         }
1892         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
1893         if (err && new)
1894                 kmem_cache_free(sn_cache, new);
1895         return err;
1896 }
1897
1898 /* Free a backing policy store on inode delete. */
1899 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
1900 {
1901         struct sp_node *n;
1902         struct rb_node *next;
1903
1904         if (!p->root.rb_node)
1905                 return;
1906         spin_lock(&p->lock);
1907         next = rb_first(&p->root);
1908         while (next) {
1909                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1910                 next = rb_next(&n->nd);
1911                 rb_erase(&n->nd, &p->root);
1912                 mpol_put(n->policy);
1913                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
1914         }
1915         spin_unlock(&p->lock);
1916 }
1917
1918 /* assumes fs == KERNEL_DS */
1919 void __init numa_policy_init(void)
1920 {
1921         nodemask_t interleave_nodes;
1922         unsigned long largest = 0;
1923         int nid, prefer = 0;
1924
1925         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
1926                                          sizeof(struct mempolicy),
1927                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
1928
1929         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
1930                                      sizeof(struct sp_node),
1931                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
1932
1933         /*
1934          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
1935          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
1936          * fall back to the largest node if they're all smaller.
1937          */
1938         nodes_clear(interleave_nodes);
1939         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1940                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
1941
1942                 /* Preserve the largest node */
1943                 if (largest < total_pages) {
1944                         largest = total_pages;
1945                         prefer = nid;
1946                 }
1947
1948                 /* Interleave this node? */
1949                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
1950                         node_set(nid, interleave_nodes);
1951         }
1952
1953         /* All too small, use the largest */
1954         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
1955                 node_set(prefer, interleave_nodes);
1956
1957         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
1958                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
1959 }
1960
1961 /* Reset policy of current process to default */
1962 void numa_default_policy(void)
1963 {
1964         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Parse and format mempolicy from/to strings
1969  */
1970
1971 /*
1972  * "local" is pseudo-policy:  MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag
1973  * Used only for mpol_parse_str() and mpol_to_str()
1974  */
1975 #define MPOL_LOCAL (MPOL_INTERLEAVE + 1)
1976 static const char * const policy_types[] =
1977         { "default", "prefer", "bind", "interleave", "local" };
1978
1979
1980 #ifdef CONFIG_TMPFS
1981 /**
1982  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy
1983  * @str:  string containing mempolicy to parse
1984  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
1985  * @no_context:  flag whether to "contextualize" the mempolicy
1986  *
1987  * Format of input:
1988  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
1989  *
1990  * if @no_context is true, save the input nodemask in w.user_nodemask in
1991  * the returned mempolicy.  This will be used to "clone" the mempolicy in
1992  * a specific context [cpuset] at a later time.  Used to parse tmpfs mpol
1993  * mount option.  Note that if 'static' or 'relative' mode flags were
1994  * specified, the input nodemask will already have been saved.  Saving
1995  * it again is redundant, but safe.
1996  *
1997  * On success, returns 0, else 1
1998  */
1999 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol, int no_context)
2000 {
2001         struct mempolicy *new = NULL;
2002         unsigned short uninitialized_var(mode);
2003         unsigned short uninitialized_var(mode_flags);
2004         nodemask_t nodes;
2005         char *nodelist = strchr(str, ':');
2006         char *flags = strchr(str, '=');
2007         int i;
2008         int err = 1;
2009
2010         if (nodelist) {
2011                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2012                 *nodelist++ = '\0';
2013                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2014                         goto out;
2015                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
2016                         goto out;
2017         } else
2018                 nodes_clear(nodes);
2019
2020         if (flags)
2021                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2022
2023         for (i = 0; i <= MPOL_LOCAL; i++) {
2024                 if (!strcmp(str, policy_types[i])) {
2025                         mode = i;
2026                         break;
2027                 }
2028         }
2029         if (i > MPOL_LOCAL)
2030                 goto out;
2031
2032         switch (mode) {
2033         case MPOL_PREFERRED:
2034                 /*
2035                  * Insist on a nodelist of one node only
2036                  */
2037                 if (nodelist) {
2038                         char *rest = nodelist;
2039                         while (isdigit(*rest))
2040                                 rest++;
2041                         if (!*rest)
2042                                 err = 0;
2043                 }
2044                 break;
2045         case MPOL_INTERLEAVE:
2046                 /*
2047                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2048                  */
2049                 if (!nodelist)
2050                         nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2051                 err = 0;
2052                 break;
2053         case MPOL_LOCAL:
2054                 /*
2055                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2056                  */
2057                 if (nodelist)
2058                         goto out;
2059                 mode = MPOL_PREFERRED;
2060                 break;
2061
2062         /*
2063          * case MPOL_BIND:    mpol_new() enforces non-empty nodemask.
2064          * case MPOL_DEFAULT: mpol_new() enforces empty nodemask, ignores flags.
2065          */
2066         }
2067
2068         mode_flags = 0;
2069         if (flags) {
2070                 /*
2071                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2072                  * mode flags.
2073                  */
2074                 if (!strcmp(flags, "static"))
2075                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2076                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2077                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2078                 else
2079                         err = 1;
2080         }
2081
2082         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2083         if (IS_ERR(new))
2084                 err = 1;
2085         else if (no_context)
2086                 new->w.user_nodemask = nodes;   /* save for contextualization */
2087
2088 out:
2089         /* Restore string for error message */
2090         if (nodelist)
2091                 *--nodelist = ':';
2092         if (flags)
2093                 *--flags = '=';
2094         if (!err)
2095                 *mpol = new;
2096         return err;
2097 }
2098 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2099
2100 /**
2101  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2102  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2103  * @maxlen:  length of @buffer
2104  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2105  * @no_context:  "context free" mempolicy - use nodemask in w.user_nodemask
2106  *
2107  * Convert a mempolicy into a string.
2108  * Returns the number of characters in buffer (if positive)
2109  * or an error (negative)
2110  */
2111 int mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol, int no_context)
2112 {
2113         char *p = buffer;
2114         int l;
2115         nodemask_t nodes;
2116         unsigned short mode;
2117         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
2118
2119         /*
2120          * Sanity check:  room for longest mode, flag and some nodes
2121          */
2122         VM_BUG_ON(maxlen < strlen("interleave") + strlen("relative") + 16);
2123
2124         if (!pol || pol == &default_policy)
2125                 mode = MPOL_DEFAULT;
2126         else
2127                 mode = pol->mode;
2128
2129         switch (mode) {
2130         case MPOL_DEFAULT:
2131                 nodes_clear(nodes);
2132                 break;
2133
2134         case MPOL_PREFERRED:
2135                 nodes_clear(nodes);
2136                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2137                         mode = MPOL_LOCAL;      /* pseudo-policy */
2138                 else
2139                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2140                 break;
2141
2142         case MPOL_BIND:
2143                 /* Fall through */
2144         case MPOL_INTERLEAVE:
2145                 if (no_context)
2146                         nodes = pol->w.user_nodemask;
2147                 else
2148                         nodes = pol->v.nodes;
2149                 break;
2150
2151         default:
2152                 BUG();
2153         }
2154
2155         l = strlen(policy_types[mode]);
2156         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
2157                 return -ENOSPC;
2158
2159         strcpy(p, policy_types[mode]);
2160         p += l;
2161
2162         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2163                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2164                         return -ENOSPC;
2165                 *p++ = '=';
2166
2167                 /*
2168                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2169                  */
2170                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2171                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2172                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2173                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2174         }
2175
2176         if (!nodes_empty(nodes)) {
2177                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2178                         return -ENOSPC;
2179                 *p++ = ':';
2180                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2181         }
2182         return p - buffer;
2183 }
2184
2185 struct numa_maps {
2186         unsigned long pages;
2187         unsigned long anon;
2188         unsigned long active;
2189         unsigned long writeback;
2190         unsigned long mapcount_max;
2191         unsigned long dirty;
2192         unsigned long swapcache;
2193         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
2194 };
2195
2196 static void gather_stats(struct page *page, void *private, int pte_dirty)
2197 {
2198         struct numa_maps *md = private;
2199         int count = page_mapcount(page);
2200
2201         md->pages++;
2202         if (pte_dirty || PageDirty(page))
2203                 md->dirty++;
2204
2205         if (PageSwapCache(page))
2206                 md->swapcache++;
2207
2208         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
2209                 md->active++;
2210
2211         if (PageWriteback(page))
2212                 md->writeback++;
2213
2214         if (PageAnon(page))
2215                 md->anon++;
2216
2217         if (count > md->mapcount_max)
2218                 md->mapcount_max = count;
2219
2220         md->node[page_to_nid(page)]++;
2221 }
2222
2223 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2224 static void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2225                 unsigned long start, unsigned long end,
2226                 struct numa_maps *md)
2227 {
2228         unsigned long addr;
2229         struct page *page;
2230         struct hstate *h = hstate_vma(vma);
2231         unsigned long sz = huge_page_size(h);
2232
2233         for (addr = start; addr < end; addr += sz) {
2234                 pte_t *ptep = huge_pte_offset(vma->vm_mm,
2235                                                 addr & huge_page_mask(h));
2236                 pte_t pte;
2237
2238                 if (!ptep)
2239                         continue;
2240
2241                 pte = *ptep;
2242                 if (pte_none(pte))
2243                         continue;
2244
2245                 page = pte_page(pte);
2246                 if (!page)
2247                         continue;
2248
2249                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*ptep));
2250         }
2251 }
2252 #else
2253 static inline void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2254                 unsigned long start, unsigned long end,
2255                 struct numa_maps *md)
2256 {
2257 }
2258 #endif
2259
2260 /*
2261  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
2262  */
2263 int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
2264 {
2265         struct proc_maps_private *priv = m->private;
2266         struct vm_area_struct *vma = v;
2267         struct numa_maps *md;
2268         struct file *file = vma->vm_file;
2269         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2270         struct mempolicy *pol;
2271         int n;
2272         char buffer[50];
2273
2274         if (!mm)
2275                 return 0;
2276
2277         md = kzalloc(sizeof(struct numa_maps), GFP_KERNEL);
2278         if (!md)
2279                 return 0;
2280
2281         pol = get_vma_policy(priv->task, vma, vma->vm_start);
2282         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol, 0);
2283         mpol_cond_put(pol);
2284
2285         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
2286
2287         if (file) {
2288                 seq_printf(m, " file=");
2289                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
2290         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
2291                 seq_printf(m, " heap");
2292         } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
2293                         vma->vm_end >= mm->start_stack) {
2294                 seq_printf(m, " stack");
2295         }
2296
2297         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
2298                 check_huge_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end, md);
2299                 seq_printf(m, " huge");
2300         } else {
2301                 check_pgd_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
2302                         &node_states[N_HIGH_MEMORY], MPOL_MF_STATS, md);
2303         }
2304
2305         if (!md->pages)
2306                 goto out;
2307
2308         if (md->anon)
2309                 seq_printf(m," anon=%lu",md->anon);
2310
2311         if (md->dirty)
2312                 seq_printf(m," dirty=%lu",md->dirty);
2313
2314         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
2315                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
2316
2317         if (md->mapcount_max > 1)
2318                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
2319
2320         if (md->swapcache)
2321                 seq_printf(m," swapcache=%lu", md->swapcache);
2322
2323         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
2324                 seq_printf(m," active=%lu", md->active);
2325
2326         if (md->writeback)
2327                 seq_printf(m," writeback=%lu", md->writeback);
2328
2329         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
2330                 if (md->node[n])
2331                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
2332 out:
2333         seq_putc(m, '\n');
2334         kfree(md);
2335
2336         if (m->count < m->size)
2337                 m->version = (vma != priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
2338         return 0;
2339 }