CRED: Use RCU to access another task's creds and to release a task's own creds
[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         const struct cred *cred = current_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         rcu_read_lock();
1149         tcred = __task_cred(task);
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                 rcu_read_unlock();
1154                 err = -EPERM;
1155                 goto out;
1156         }
1157         rcu_read_unlock();
1158
1159         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1160         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1161         if (!nodes_subset(new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1162                 err = -EPERM;
1163                 goto out;
1164         }
1165
1166         if (!nodes_subset(new, node_states[N_HIGH_MEMORY])) {
1167                 err = -EINVAL;
1168                 goto out;
1169         }
1170
1171         err = security_task_movememory(task);
1172         if (err)
1173                 goto out;
1174
1175         err = do_migrate_pages(mm, &old, &new,
1176                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1177 out:
1178         mmput(mm);
1179         return err;
1180 }
1181
1182
1183 /* Retrieve NUMA policy */
1184 asmlinkage long sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1185                                 unsigned long __user *nmask,
1186                                 unsigned long maxnode,
1187                                 unsigned long addr, unsigned long flags)
1188 {
1189         int err;
1190         int uninitialized_var(pval);
1191         nodemask_t nodes;
1192
1193         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1194                 return -EINVAL;
1195
1196         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1197
1198         if (err)
1199                 return err;
1200
1201         if (policy && put_user(pval, policy))
1202                 return -EFAULT;
1203
1204         if (nmask)
1205                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1206
1207         return err;
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_COMPAT
1211
1212 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1213                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1214                                      compat_ulong_t maxnode,
1215                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1216 {
1217         long err;
1218         unsigned long __user *nm = NULL;
1219         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1220         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1221
1222         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1223         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1224
1225         if (nmask)
1226                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1227
1228         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1229
1230         if (!err && nmask) {
1231                 err = copy_from_user(bm, nm, alloc_size);
1232                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1233                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1234                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1235         }
1236
1237         return err;
1238 }
1239
1240 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1241                                      compat_ulong_t maxnode)
1242 {
1243         long err = 0;
1244         unsigned long __user *nm = NULL;
1245         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1246         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1247
1248         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1249         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1250
1251         if (nmask) {
1252                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1253                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1254                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1255         }
1256
1257         if (err)
1258                 return -EFAULT;
1259
1260         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1261 }
1262
1263 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1264                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1265                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1266 {
1267         long err = 0;
1268         unsigned long __user *nm = NULL;
1269         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1270         nodemask_t bm;
1271
1272         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1273         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1274
1275         if (nmask) {
1276                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1277                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1278                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1279         }
1280
1281         if (err)
1282                 return -EFAULT;
1283
1284         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1285 }
1286
1287 #endif
1288
1289 /*
1290  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1291  * @task - task for fallback if vma policy == default
1292  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1293  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1294  *
1295  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1296  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1297  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies
1298  * are protected by the task's mmap_sem, which must be held for read by
1299  * the caller.
1300  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1301  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1302  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1303  * extra reference for shared policies.
1304  */
1305 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1306                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1307 {
1308         struct mempolicy *pol = task->mempolicy;
1309
1310         if (vma) {
1311                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1312                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1313                                                                         addr);
1314                         if (vpol)
1315                                 pol = vpol;
1316                 } else if (vma->vm_policy)
1317                         pol = vma->vm_policy;
1318         }
1319         if (!pol)
1320                 pol = &default_policy;
1321         return pol;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1326  * page allocation
1327  */
1328 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1329 {
1330         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1331         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1332                         gfp_zone(gfp) >= policy_zone &&
1333                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1334                 return &policy->v.nodes;
1335
1336         return NULL;
1337 }
1338
1339 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1340 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1341 {
1342         int nd = numa_node_id();
1343
1344         switch (policy->mode) {
1345         case MPOL_PREFERRED:
1346                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1347                         nd = policy->v.preferred_node;
1348                 break;
1349         case MPOL_BIND:
1350                 /*
1351                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1352                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1353                  * current node is part of the mask, we use the zonelist for
1354                  * the first node in the mask instead.
1355                  */
1356                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1357                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1358                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1359                 break;
1360         case MPOL_INTERLEAVE: /* should not happen */
1361                 break;
1362         default:
1363                 BUG();
1364         }
1365         return node_zonelist(nd, gfp);
1366 }
1367
1368 /* Do dynamic interleaving for a process */
1369 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1370 {
1371         unsigned nid, next;
1372         struct task_struct *me = current;
1373
1374         nid = me->il_next;
1375         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1376         if (next >= MAX_NUMNODES)
1377                 next = first_node(policy->v.nodes);
1378         if (next < MAX_NUMNODES)
1379                 me->il_next = next;
1380         return nid;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1385  * next slab entry.
1386  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1387  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1388  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1389  * such protection.
1390  */
1391 unsigned slab_node(struct mempolicy *policy)
1392 {
1393         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1394                 return numa_node_id();
1395
1396         switch (policy->mode) {
1397         case MPOL_PREFERRED:
1398                 /*
1399                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1400                  */
1401                 return policy->v.preferred_node;
1402
1403         case MPOL_INTERLEAVE:
1404                 return interleave_nodes(policy);
1405
1406         case MPOL_BIND: {
1407                 /*
1408                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1409                  * first node.
1410                  */
1411                 struct zonelist *zonelist;
1412                 struct zone *zone;
1413                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1414                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1415                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1416                                                         &policy->v.nodes,
1417                                                         &zone);
1418                 return zone->node;
1419         }
1420
1421         default:
1422                 BUG();
1423         }
1424 }
1425
1426 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1427 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1428                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1429 {
1430         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1431         unsigned target;
1432         int c;
1433         int nid = -1;
1434
1435         if (!nnodes)
1436                 return numa_node_id();
1437         target = (unsigned int)off % nnodes;
1438         c = 0;
1439         do {
1440                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1441                 c++;
1442         } while (c <= target);
1443         return nid;
1444 }
1445
1446 /* Determine a node number for interleave */
1447 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1448                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1449 {
1450         if (vma) {
1451                 unsigned long off;
1452
1453                 /*
1454                  * for small pages, there is no difference between
1455                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1456                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1457                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1458                  * a useful offset.
1459                  */
1460                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1461                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1462                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1463                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1464         } else
1465                 return interleave_nodes(pol);
1466 }
1467
1468 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1469 /*
1470  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1471  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1472  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1473  * @gfp_flags = for requested zone
1474  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1475  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1476  *
1477  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1478  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1479  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1480  * @nodemask for filtering the zonelist.
1481  */
1482 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1483                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1484                                 nodemask_t **nodemask)
1485 {
1486         struct zonelist *zl;
1487
1488         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1489         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1490
1491         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1492                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1493                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1494         } else {
1495                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol);
1496                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1497                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1498         }
1499         return zl;
1500 }
1501 #endif
1502
1503 /* Allocate a page in interleaved policy.
1504    Own path because it needs to do special accounting. */
1505 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1506                                         unsigned nid)
1507 {
1508         struct zonelist *zl;
1509         struct page *page;
1510
1511         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1512         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1513         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1514                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1515         return page;
1516 }
1517
1518 /**
1519  *      alloc_page_vma  - Allocate a page for a VMA.
1520  *
1521  *      @gfp:
1522  *      %GFP_USER    user allocation.
1523  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1524  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1525  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1526  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1527  *
1528  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1529  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1530  *
1531  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1532  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1533  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1534  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1535  *      all allocations for pages that will be mapped into
1536  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
1537  *
1538  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
1539  */
1540 struct page *
1541 alloc_page_vma(gfp_t gfp, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1542 {
1543         struct mempolicy *pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1544         struct zonelist *zl;
1545
1546         cpuset_update_task_memory_state();
1547
1548         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1549                 unsigned nid;
1550
1551                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT);
1552                 mpol_cond_put(pol);
1553                 return alloc_page_interleave(gfp, 0, nid);
1554         }
1555         zl = policy_zonelist(gfp, pol);
1556         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol))) {
1557                 /*
1558                  * slow path: ref counted shared policy
1559                  */
1560                 struct page *page =  __alloc_pages_nodemask(gfp, 0,
1561                                                 zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1562                 __mpol_put(pol);
1563                 return page;
1564         }
1565         /*
1566          * fast path:  default or task policy
1567          */
1568         return __alloc_pages_nodemask(gfp, 0, zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1569 }
1570
1571 /**
1572  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
1573  *
1574  *      @gfp:
1575  *              %GFP_USER   user allocation,
1576  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
1577  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
1578  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
1579  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
1580  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
1581  *
1582  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
1583  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
1584  *      Returns NULL when no page can be allocated.
1585  *
1586  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
1587  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
1588  *      2) allocating for current task (not interrupt).
1589  */
1590 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
1591 {
1592         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
1593
1594         if ((gfp & __GFP_WAIT) && !in_interrupt())
1595                 cpuset_update_task_memory_state();
1596         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
1597                 pol = &default_policy;
1598
1599         /*
1600          * No reference counting needed for current->mempolicy
1601          * nor system default_policy
1602          */
1603         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
1604                 return alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
1605         return __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
1606                         policy_zonelist(gfp, pol), policy_nodemask(gfp, pol));
1607 }
1608 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
1609
1610 /*
1611  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
1612  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
1613  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
1614  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
1615  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
1616  */
1617
1618 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
1619 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
1620 {
1621         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
1622
1623         if (!new)
1624                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1625         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
1626                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
1627                 mpol_rebind_policy(old, &mems);
1628         }
1629         *new = *old;
1630         atomic_set(&new->refcnt, 1);
1631         return new;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * If *frompol needs [has] an extra ref, copy *frompol to *tompol ,
1636  * eliminate the * MPOL_F_* flags that require conditional ref and
1637  * [NOTE!!!] drop the extra ref.  Not safe to reference *frompol directly
1638  * after return.  Use the returned value.
1639  *
1640  * Allows use of a mempolicy for, e.g., multiple allocations with a single
1641  * policy lookup, even if the policy needs/has extra ref on lookup.
1642  * shmem_readahead needs this.
1643  */
1644 struct mempolicy *__mpol_cond_copy(struct mempolicy *tompol,
1645                                                 struct mempolicy *frompol)
1646 {
1647         if (!mpol_needs_cond_ref(frompol))
1648                 return frompol;
1649
1650         *tompol = *frompol;
1651         tompol->flags &= ~MPOL_F_SHARED;        /* copy doesn't need unref */
1652         __mpol_put(frompol);
1653         return tompol;
1654 }
1655
1656 static int mpol_match_intent(const struct mempolicy *a,
1657                              const struct mempolicy *b)
1658 {
1659         if (a->flags != b->flags)
1660                 return 0;
1661         if (!mpol_store_user_nodemask(a))
1662                 return 1;
1663         return nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask);
1664 }
1665
1666 /* Slow path of a mempolicy comparison */
1667 int __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
1668 {
1669         if (!a || !b)
1670                 return 0;
1671         if (a->mode != b->mode)
1672                 return 0;
1673         if (a->mode != MPOL_DEFAULT && !mpol_match_intent(a, b))
1674                 return 0;
1675         switch (a->mode) {
1676         case MPOL_BIND:
1677                 /* Fall through */
1678         case MPOL_INTERLEAVE:
1679                 return nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
1680         case MPOL_PREFERRED:
1681                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node &&
1682                         a->flags == b->flags;
1683         default:
1684                 BUG();
1685                 return 0;
1686         }
1687 }
1688
1689 /*
1690  * Shared memory backing store policy support.
1691  *
1692  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
1693  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
1694  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
1695  * for any accesses to the tree.
1696  */
1697
1698 /* lookup first element intersecting start-end */
1699 /* Caller holds sp->lock */
1700 static struct sp_node *
1701 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
1702 {
1703         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
1704
1705         while (n) {
1706                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1707
1708                 if (start >= p->end)
1709                         n = n->rb_right;
1710                 else if (end <= p->start)
1711                         n = n->rb_left;
1712                 else
1713                         break;
1714         }
1715         if (!n)
1716                 return NULL;
1717         for (;;) {
1718                 struct sp_node *w = NULL;
1719                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
1720                 if (!prev)
1721                         break;
1722                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
1723                 if (w->end <= start)
1724                         break;
1725                 n = prev;
1726         }
1727         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1728 }
1729
1730 /* Insert a new shared policy into the list. */
1731 /* Caller holds sp->lock */
1732 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
1733 {
1734         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
1735         struct rb_node *parent = NULL;
1736         struct sp_node *nd;
1737
1738         while (*p) {
1739                 parent = *p;
1740                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
1741                 if (new->start < nd->start)
1742                         p = &(*p)->rb_left;
1743                 else if (new->end > nd->end)
1744                         p = &(*p)->rb_right;
1745                 else
1746                         BUG();
1747         }
1748         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
1749         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
1750         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
1751                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
1752 }
1753
1754 /* Find shared policy intersecting idx */
1755 struct mempolicy *
1756 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
1757 {
1758         struct mempolicy *pol = NULL;
1759         struct sp_node *sn;
1760
1761         if (!sp->root.rb_node)
1762                 return NULL;
1763         spin_lock(&sp->lock);
1764         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
1765         if (sn) {
1766                 mpol_get(sn->policy);
1767                 pol = sn->policy;
1768         }
1769         spin_unlock(&sp->lock);
1770         return pol;
1771 }
1772
1773 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
1774 {
1775         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
1776         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
1777         mpol_put(n->policy);
1778         kmem_cache_free(sn_cache, n);
1779 }
1780
1781 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
1782                                 struct mempolicy *pol)
1783 {
1784         struct sp_node *n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
1785
1786         if (!n)
1787                 return NULL;
1788         n->start = start;
1789         n->end = end;
1790         mpol_get(pol);
1791         pol->flags |= MPOL_F_SHARED;    /* for unref */
1792         n->policy = pol;
1793         return n;
1794 }
1795
1796 /* Replace a policy range. */
1797 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
1798                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
1799 {
1800         struct sp_node *n, *new2 = NULL;
1801
1802 restart:
1803         spin_lock(&sp->lock);
1804         n = sp_lookup(sp, start, end);
1805         /* Take care of old policies in the same range. */
1806         while (n && n->start < end) {
1807                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
1808                 if (n->start >= start) {
1809                         if (n->end <= end)
1810                                 sp_delete(sp, n);
1811                         else
1812                                 n->start = end;
1813                 } else {
1814                         /* Old policy spanning whole new range. */
1815                         if (n->end > end) {
1816                                 if (!new2) {
1817                                         spin_unlock(&sp->lock);
1818                                         new2 = sp_alloc(end, n->end, n->policy);
1819                                         if (!new2)
1820                                                 return -ENOMEM;
1821                                         goto restart;
1822                                 }
1823                                 n->end = start;
1824                                 sp_insert(sp, new2);
1825                                 new2 = NULL;
1826                                 break;
1827                         } else
1828                                 n->end = start;
1829                 }
1830                 if (!next)
1831                         break;
1832                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1833         }
1834         if (new)
1835                 sp_insert(sp, new);
1836         spin_unlock(&sp->lock);
1837         if (new2) {
1838                 mpol_put(new2->policy);
1839                 kmem_cache_free(sn_cache, new2);
1840         }
1841         return 0;
1842 }
1843
1844 /**
1845  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
1846  * @sp: pointer to inode shared policy
1847  * @mpol:  struct mempolicy to install
1848  *
1849  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
1850  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
1851  * This must be released on exit.
1852  */
1853 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
1854 {
1855         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
1856         spin_lock_init(&sp->lock);
1857
1858         if (mpol) {
1859                 struct vm_area_struct pvma;
1860                 struct mempolicy *new;
1861
1862                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
1863                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
1864                 mpol_put(mpol); /* drop our ref on sb mpol */
1865                 if (IS_ERR(new))
1866                         return;         /* no valid nodemask intersection */
1867
1868                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
1869                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
1870                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
1871                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
1872                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
1873         }
1874 }
1875
1876 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
1877                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
1878 {
1879         int err;
1880         struct sp_node *new = NULL;
1881         unsigned long sz = vma_pages(vma);
1882
1883         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
1884                  vma->vm_pgoff,
1885                  sz, npol ? npol->mode : -1,
1886                  npol ? npol->flags : -1,
1887                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : -1);
1888
1889         if (npol) {
1890                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
1891                 if (!new)
1892                         return -ENOMEM;
1893         }
1894         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
1895         if (err && new)
1896                 kmem_cache_free(sn_cache, new);
1897         return err;
1898 }
1899
1900 /* Free a backing policy store on inode delete. */
1901 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
1902 {
1903         struct sp_node *n;
1904         struct rb_node *next;
1905
1906         if (!p->root.rb_node)
1907                 return;
1908         spin_lock(&p->lock);
1909         next = rb_first(&p->root);
1910         while (next) {
1911                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1912                 next = rb_next(&n->nd);
1913                 rb_erase(&n->nd, &p->root);
1914                 mpol_put(n->policy);
1915                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
1916         }
1917         spin_unlock(&p->lock);
1918 }
1919
1920 /* assumes fs == KERNEL_DS */
1921 void __init numa_policy_init(void)
1922 {
1923         nodemask_t interleave_nodes;
1924         unsigned long largest = 0;
1925         int nid, prefer = 0;
1926
1927         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
1928                                          sizeof(struct mempolicy),
1929                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
1930
1931         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
1932                                      sizeof(struct sp_node),
1933                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
1934
1935         /*
1936          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
1937          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
1938          * fall back to the largest node if they're all smaller.
1939          */
1940         nodes_clear(interleave_nodes);
1941         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1942                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
1943
1944                 /* Preserve the largest node */
1945                 if (largest < total_pages) {
1946                         largest = total_pages;
1947                         prefer = nid;
1948                 }
1949
1950                 /* Interleave this node? */
1951                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
1952                         node_set(nid, interleave_nodes);
1953         }
1954
1955         /* All too small, use the largest */
1956         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
1957                 node_set(prefer, interleave_nodes);
1958
1959         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
1960                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
1961 }
1962
1963 /* Reset policy of current process to default */
1964 void numa_default_policy(void)
1965 {
1966         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Parse and format mempolicy from/to strings
1971  */
1972
1973 /*
1974  * "local" is pseudo-policy:  MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag
1975  * Used only for mpol_parse_str() and mpol_to_str()
1976  */
1977 #define MPOL_LOCAL (MPOL_INTERLEAVE + 1)
1978 static const char * const policy_types[] =
1979         { "default", "prefer", "bind", "interleave", "local" };
1980
1981
1982 #ifdef CONFIG_TMPFS
1983 /**
1984  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy
1985  * @str:  string containing mempolicy to parse
1986  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
1987  * @no_context:  flag whether to "contextualize" the mempolicy
1988  *
1989  * Format of input:
1990  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
1991  *
1992  * if @no_context is true, save the input nodemask in w.user_nodemask in
1993  * the returned mempolicy.  This will be used to "clone" the mempolicy in
1994  * a specific context [cpuset] at a later time.  Used to parse tmpfs mpol
1995  * mount option.  Note that if 'static' or 'relative' mode flags were
1996  * specified, the input nodemask will already have been saved.  Saving
1997  * it again is redundant, but safe.
1998  *
1999  * On success, returns 0, else 1
2000  */
2001 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol, int no_context)
2002 {
2003         struct mempolicy *new = NULL;
2004         unsigned short uninitialized_var(mode);
2005         unsigned short uninitialized_var(mode_flags);
2006         nodemask_t nodes;
2007         char *nodelist = strchr(str, ':');
2008         char *flags = strchr(str, '=');
2009         int i;
2010         int err = 1;
2011
2012         if (nodelist) {
2013                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2014                 *nodelist++ = '\0';
2015                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2016                         goto out;
2017                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
2018                         goto out;
2019         } else
2020                 nodes_clear(nodes);
2021
2022         if (flags)
2023                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2024
2025         for (i = 0; i <= MPOL_LOCAL; i++) {
2026                 if (!strcmp(str, policy_types[i])) {
2027                         mode = i;
2028                         break;
2029                 }
2030         }
2031         if (i > MPOL_LOCAL)
2032                 goto out;
2033
2034         switch (mode) {
2035         case MPOL_PREFERRED:
2036                 /*
2037                  * Insist on a nodelist of one node only
2038                  */
2039                 if (nodelist) {
2040                         char *rest = nodelist;
2041                         while (isdigit(*rest))
2042                                 rest++;
2043                         if (!*rest)
2044                                 err = 0;
2045                 }
2046                 break;
2047         case MPOL_INTERLEAVE:
2048                 /*
2049                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2050                  */
2051                 if (!nodelist)
2052                         nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2053                 err = 0;
2054                 break;
2055         case MPOL_LOCAL:
2056                 /*
2057                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2058                  */
2059                 if (nodelist)
2060                         goto out;
2061                 mode = MPOL_PREFERRED;
2062                 break;
2063
2064         /*
2065          * case MPOL_BIND:    mpol_new() enforces non-empty nodemask.
2066          * case MPOL_DEFAULT: mpol_new() enforces empty nodemask, ignores flags.
2067          */
2068         }
2069
2070         mode_flags = 0;
2071         if (flags) {
2072                 /*
2073                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2074                  * mode flags.
2075                  */
2076                 if (!strcmp(flags, "static"))
2077                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2078                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2079                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2080                 else
2081                         err = 1;
2082         }
2083
2084         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2085         if (IS_ERR(new))
2086                 err = 1;
2087         else if (no_context)
2088                 new->w.user_nodemask = nodes;   /* save for contextualization */
2089
2090 out:
2091         /* Restore string for error message */
2092         if (nodelist)
2093                 *--nodelist = ':';
2094         if (flags)
2095                 *--flags = '=';
2096         if (!err)
2097                 *mpol = new;
2098         return err;
2099 }
2100 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2101
2102 /**
2103  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2104  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2105  * @maxlen:  length of @buffer
2106  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2107  * @no_context:  "context free" mempolicy - use nodemask in w.user_nodemask
2108  *
2109  * Convert a mempolicy into a string.
2110  * Returns the number of characters in buffer (if positive)
2111  * or an error (negative)
2112  */
2113 int mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol, int no_context)
2114 {
2115         char *p = buffer;
2116         int l;
2117         nodemask_t nodes;
2118         unsigned short mode;
2119         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
2120
2121         /*
2122          * Sanity check:  room for longest mode, flag and some nodes
2123          */
2124         VM_BUG_ON(maxlen < strlen("interleave") + strlen("relative") + 16);
2125
2126         if (!pol || pol == &default_policy)
2127                 mode = MPOL_DEFAULT;
2128         else
2129                 mode = pol->mode;
2130
2131         switch (mode) {
2132         case MPOL_DEFAULT:
2133                 nodes_clear(nodes);
2134                 break;
2135
2136         case MPOL_PREFERRED:
2137                 nodes_clear(nodes);
2138                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2139                         mode = MPOL_LOCAL;      /* pseudo-policy */
2140                 else
2141                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2142                 break;
2143
2144         case MPOL_BIND:
2145                 /* Fall through */
2146         case MPOL_INTERLEAVE:
2147                 if (no_context)
2148                         nodes = pol->w.user_nodemask;
2149                 else
2150                         nodes = pol->v.nodes;
2151                 break;
2152
2153         default:
2154                 BUG();
2155         }
2156
2157         l = strlen(policy_types[mode]);
2158         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
2159                 return -ENOSPC;
2160
2161         strcpy(p, policy_types[mode]);
2162         p += l;
2163
2164         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2165                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2166                         return -ENOSPC;
2167                 *p++ = '=';
2168
2169                 /*
2170                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2171                  */
2172                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2173                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2174                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2175                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2176         }
2177
2178         if (!nodes_empty(nodes)) {
2179                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2180                         return -ENOSPC;
2181                 *p++ = ':';
2182                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2183         }
2184         return p - buffer;
2185 }
2186
2187 struct numa_maps {
2188         unsigned long pages;
2189         unsigned long anon;
2190         unsigned long active;
2191         unsigned long writeback;
2192         unsigned long mapcount_max;
2193         unsigned long dirty;
2194         unsigned long swapcache;
2195         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
2196 };
2197
2198 static void gather_stats(struct page *page, void *private, int pte_dirty)
2199 {
2200         struct numa_maps *md = private;
2201         int count = page_mapcount(page);
2202
2203         md->pages++;
2204         if (pte_dirty || PageDirty(page))
2205                 md->dirty++;
2206
2207         if (PageSwapCache(page))
2208                 md->swapcache++;
2209
2210         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
2211                 md->active++;
2212
2213         if (PageWriteback(page))
2214                 md->writeback++;
2215
2216         if (PageAnon(page))
2217                 md->anon++;
2218
2219         if (count > md->mapcount_max)
2220                 md->mapcount_max = count;
2221
2222         md->node[page_to_nid(page)]++;
2223 }
2224
2225 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2226 static void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2227                 unsigned long start, unsigned long end,
2228                 struct numa_maps *md)
2229 {
2230         unsigned long addr;
2231         struct page *page;
2232         struct hstate *h = hstate_vma(vma);
2233         unsigned long sz = huge_page_size(h);
2234
2235         for (addr = start; addr < end; addr += sz) {
2236                 pte_t *ptep = huge_pte_offset(vma->vm_mm,
2237                                                 addr & huge_page_mask(h));
2238                 pte_t pte;
2239
2240                 if (!ptep)
2241                         continue;
2242
2243                 pte = *ptep;
2244                 if (pte_none(pte))
2245                         continue;
2246
2247                 page = pte_page(pte);
2248                 if (!page)
2249                         continue;
2250
2251                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*ptep));
2252         }
2253 }
2254 #else
2255 static inline void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2256                 unsigned long start, unsigned long end,
2257                 struct numa_maps *md)
2258 {
2259 }
2260 #endif
2261
2262 /*
2263  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
2264  */
2265 int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
2266 {
2267         struct proc_maps_private *priv = m->private;
2268         struct vm_area_struct *vma = v;
2269         struct numa_maps *md;
2270         struct file *file = vma->vm_file;
2271         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2272         struct mempolicy *pol;
2273         int n;
2274         char buffer[50];
2275
2276         if (!mm)
2277                 return 0;
2278
2279         md = kzalloc(sizeof(struct numa_maps), GFP_KERNEL);
2280         if (!md)
2281                 return 0;
2282
2283         pol = get_vma_policy(priv->task, vma, vma->vm_start);
2284         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol, 0);
2285         mpol_cond_put(pol);
2286
2287         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
2288
2289         if (file) {
2290                 seq_printf(m, " file=");
2291                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
2292         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
2293                 seq_printf(m, " heap");
2294         } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
2295                         vma->vm_end >= mm->start_stack) {
2296                 seq_printf(m, " stack");
2297         }
2298
2299         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
2300                 check_huge_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end, md);
2301                 seq_printf(m, " huge");
2302         } else {
2303                 check_pgd_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
2304                         &node_states[N_HIGH_MEMORY], MPOL_MF_STATS, md);
2305         }
2306
2307         if (!md->pages)
2308                 goto out;
2309
2310         if (md->anon)
2311                 seq_printf(m," anon=%lu",md->anon);
2312
2313         if (md->dirty)
2314                 seq_printf(m," dirty=%lu",md->dirty);
2315
2316         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
2317                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
2318
2319         if (md->mapcount_max > 1)
2320                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
2321
2322         if (md->swapcache)
2323                 seq_printf(m," swapcache=%lu", md->swapcache);
2324
2325         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
2326                 seq_printf(m," active=%lu", md->active);
2327
2328         if (md->writeback)
2329                 seq_printf(m," writeback=%lu", md->writeback);
2330
2331         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
2332                 if (md->node[n])
2333                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
2334 out:
2335         seq_putc(m, '\n');
2336         kfree(md);
2337
2338         if (m->count < m->size)
2339                 m->version = (vma != priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
2340         return 0;
2341 }