c07327487111375223b4c71283fbbc128cc3e3d7
[linux-2.6.git] / mm / migrate.c
1 /*
2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migration.c
3  *
4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
5  *
6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
7  * project. The main authors of the migration code are:
8  *
9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
12  * Christoph Lameter
13  */
14
15 #include <linux/migrate.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/swap.h>
18 #include <linux/swapops.h>
19 #include <linux/pagemap.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/mm_inline.h>
22 #include <linux/nsproxy.h>
23 #include <linux/pagevec.h>
24 #include <linux/rmap.h>
25 #include <linux/topology.h>
26 #include <linux/cpu.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/vmalloc.h>
31 #include <linux/security.h>
32 #include <linux/memcontrol.h>
33 #include <linux/syscalls.h>
34
35 #include "internal.h"
36
37 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
38
39 /*
40  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
41  * to be migrated using isolate_lru_page().
42  */
43 int migrate_prep(void)
44 {
45         /*
46          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
47          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
48          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
49          * pages that may be busy.
50          */
51         lru_add_drain_all();
52
53         return 0;
54 }
55
56 static inline void move_to_lru(struct page *page)
57 {
58         lru_cache_add_lru(page, page_lru(page));
59         put_page(page);
60 }
61
62 /*
63  * Add isolated pages on the list back to the LRU.
64  *
65  * returns the number of pages put back.
66  */
67 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
68 {
69         struct page *page;
70         struct page *page2;
71         int count = 0;
72
73         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
74                 list_del(&page->lru);
75                 move_to_lru(page);
76                 count++;
77         }
78         return count;
79 }
80
81 /*
82  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
83  */
84 static void remove_migration_pte(struct vm_area_struct *vma,
85                 struct page *old, struct page *new)
86 {
87         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
88         swp_entry_t entry;
89         pgd_t *pgd;
90         pud_t *pud;
91         pmd_t *pmd;
92         pte_t *ptep, pte;
93         spinlock_t *ptl;
94         unsigned long addr = page_address_in_vma(new, vma);
95
96         if (addr == -EFAULT)
97                 return;
98
99         pgd = pgd_offset(mm, addr);
100         if (!pgd_present(*pgd))
101                 return;
102
103         pud = pud_offset(pgd, addr);
104         if (!pud_present(*pud))
105                 return;
106
107         pmd = pmd_offset(pud, addr);
108         if (!pmd_present(*pmd))
109                 return;
110
111         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
112
113         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
114                 pte_unmap(ptep);
115                 return;
116         }
117
118         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
119         spin_lock(ptl);
120         pte = *ptep;
121         if (!is_swap_pte(pte))
122                 goto out;
123
124         entry = pte_to_swp_entry(pte);
125
126         if (!is_migration_entry(entry) || migration_entry_to_page(entry) != old)
127                 goto out;
128
129         /*
130          * Yes, ignore the return value from a GFP_ATOMIC mem_cgroup_charge.
131          * Failure is not an option here: we're now expected to remove every
132          * migration pte, and will cause crashes otherwise.  Normally this
133          * is not an issue: mem_cgroup_prepare_migration bumped up the old
134          * page_cgroup count for safety, that's now attached to the new page,
135          * so this charge should just be another incrementation of the count,
136          * to keep in balance with rmap.c's mem_cgroup_uncharging.  But if
137          * there's been a force_empty, those reference counts may no longer
138          * be reliable, and this charge can actually fail: oh well, we don't
139          * make the situation any worse by proceeding as if it had succeeded.
140          */
141         mem_cgroup_charge(new, mm, GFP_ATOMIC);
142
143         get_page(new);
144         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
145         if (is_write_migration_entry(entry))
146                 pte = pte_mkwrite(pte);
147         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
148         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
149
150         if (PageAnon(new))
151                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
152         else
153                 page_add_file_rmap(new);
154
155         /* No need to invalidate - it was non-present before */
156         update_mmu_cache(vma, addr, pte);
157
158 out:
159         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
160 }
161
162 /*
163  * Note that remove_file_migration_ptes will only work on regular mappings,
164  * Nonlinear mappings do not use migration entries.
165  */
166 static void remove_file_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
167 {
168         struct vm_area_struct *vma;
169         struct address_space *mapping = page_mapping(new);
170         struct prio_tree_iter iter;
171         pgoff_t pgoff = new->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
172
173         if (!mapping)
174                 return;
175
176         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
177
178         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff)
179                 remove_migration_pte(vma, old, new);
180
181         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
182 }
183
184 /*
185  * Must hold mmap_sem lock on at least one of the vmas containing
186  * the page so that the anon_vma cannot vanish.
187  */
188 static void remove_anon_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
189 {
190         struct anon_vma *anon_vma;
191         struct vm_area_struct *vma;
192         unsigned long mapping;
193
194         mapping = (unsigned long)new->mapping;
195
196         if (!mapping || (mapping & PAGE_MAPPING_ANON) == 0)
197                 return;
198
199         /*
200          * We hold the mmap_sem lock. So no need to call page_lock_anon_vma.
201          */
202         anon_vma = (struct anon_vma *) (mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
203         spin_lock(&anon_vma->lock);
204
205         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
206                 remove_migration_pte(vma, old, new);
207
208         spin_unlock(&anon_vma->lock);
209 }
210
211 /*
212  * Get rid of all migration entries and replace them by
213  * references to the indicated page.
214  */
215 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
216 {
217         if (PageAnon(new))
218                 remove_anon_migration_ptes(old, new);
219         else
220                 remove_file_migration_ptes(old, new);
221 }
222
223 /*
224  * Something used the pte of a page under migration. We need to
225  * get to the page and wait until migration is finished.
226  * When we return from this function the fault will be retried.
227  *
228  * This function is called from do_swap_page().
229  */
230 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
231                                 unsigned long address)
232 {
233         pte_t *ptep, pte;
234         spinlock_t *ptl;
235         swp_entry_t entry;
236         struct page *page;
237
238         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
239         pte = *ptep;
240         if (!is_swap_pte(pte))
241                 goto out;
242
243         entry = pte_to_swp_entry(pte);
244         if (!is_migration_entry(entry))
245                 goto out;
246
247         page = migration_entry_to_page(entry);
248
249         /*
250          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
251          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
252          * against a page without get_page().
253          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
254          * will occur again.
255          */
256         if (!get_page_unless_zero(page))
257                 goto out;
258         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
259         wait_on_page_locked(page);
260         put_page(page);
261         return;
262 out:
263         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
264 }
265
266 /*
267  * Replace the page in the mapping.
268  *
269  * The number of remaining references must be:
270  * 1 for anonymous pages without a mapping
271  * 2 for pages with a mapping
272  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate set.
273  */
274 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
275                 struct page *newpage, struct page *page)
276 {
277         int expected_count;
278         void **pslot;
279
280         if (!mapping) {
281                 /* Anonymous page without mapping */
282                 if (page_count(page) != 1)
283                         return -EAGAIN;
284                 return 0;
285         }
286
287         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
288
289         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
290                                         page_index(page));
291
292         expected_count = 2 + !!PagePrivate(page);
293         if (page_count(page) != expected_count ||
294                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
295                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
296                 return -EAGAIN;
297         }
298
299         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
300                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
301                 return -EAGAIN;
302         }
303
304         /*
305          * Now we know that no one else is looking at the page.
306          */
307         get_page(newpage);      /* add cache reference */
308 #ifdef CONFIG_SWAP
309         if (PageSwapCache(page)) {
310                 SetPageSwapCache(newpage);
311                 set_page_private(newpage, page_private(page));
312         }
313 #endif
314
315         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
316
317         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
318         /*
319          * Drop cache reference from old page.
320          * We know this isn't the last reference.
321          */
322         __put_page(page);
323
324         /*
325          * If moved to a different zone then also account
326          * the page for that zone. Other VM counters will be
327          * taken care of when we establish references to the
328          * new page and drop references to the old page.
329          *
330          * Note that anonymous pages are accounted for
331          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
332          * are mapped to swap space.
333          */
334         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
335         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
336
337         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
338         if (!PageSwapCache(newpage))
339                 mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);
340
341         return 0;
342 }
343
344 /*
345  * Copy the page to its new location
346  */
347 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
348 {
349         copy_highpage(newpage, page);
350
351         if (PageError(page))
352                 SetPageError(newpage);
353         if (PageReferenced(page))
354                 SetPageReferenced(newpage);
355         if (PageUptodate(page))
356                 SetPageUptodate(newpage);
357         if (PageActive(page))
358                 SetPageActive(newpage);
359         if (PageChecked(page))
360                 SetPageChecked(newpage);
361         if (PageMappedToDisk(page))
362                 SetPageMappedToDisk(newpage);
363
364         if (PageDirty(page)) {
365                 clear_page_dirty_for_io(page);
366                 /*
367                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
368                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
369                  * but we can't use set_page_dirty because that function
370                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
371                  * Wheras only part of our page may be dirty.
372                  */
373                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
374         }
375
376 #ifdef CONFIG_SWAP
377         ClearPageSwapCache(page);
378 #endif
379         ClearPageActive(page);
380         ClearPagePrivate(page);
381         set_page_private(page, 0);
382         page->mapping = NULL;
383
384         /*
385          * If any waiters have accumulated on the new page then
386          * wake them up.
387          */
388         if (PageWriteback(newpage))
389                 end_page_writeback(newpage);
390 }
391
392 /************************************************************
393  *                    Migration functions
394  ***********************************************************/
395
396 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
397 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
398                         struct page *newpage, struct page *page)
399 {
400         return -EIO;
401 }
402 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
403
404 /*
405  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
406  * pages that do not use PagePrivate.
407  *
408  * Pages are locked upon entry and exit.
409  */
410 int migrate_page(struct address_space *mapping,
411                 struct page *newpage, struct page *page)
412 {
413         int rc;
414
415         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
416
417         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
418
419         if (rc)
420                 return rc;
421
422         migrate_page_copy(newpage, page);
423         return 0;
424 }
425 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
426
427 #ifdef CONFIG_BLOCK
428 /*
429  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
430  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
431  * exist.
432  */
433 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
434                 struct page *newpage, struct page *page)
435 {
436         struct buffer_head *bh, *head;
437         int rc;
438
439         if (!page_has_buffers(page))
440                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
441
442         head = page_buffers(page);
443
444         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
445
446         if (rc)
447                 return rc;
448
449         bh = head;
450         do {
451                 get_bh(bh);
452                 lock_buffer(bh);
453                 bh = bh->b_this_page;
454
455         } while (bh != head);
456
457         ClearPagePrivate(page);
458         set_page_private(newpage, page_private(page));
459         set_page_private(page, 0);
460         put_page(page);
461         get_page(newpage);
462
463         bh = head;
464         do {
465                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
466                 bh = bh->b_this_page;
467
468         } while (bh != head);
469
470         SetPagePrivate(newpage);
471
472         migrate_page_copy(newpage, page);
473
474         bh = head;
475         do {
476                 unlock_buffer(bh);
477                 put_bh(bh);
478                 bh = bh->b_this_page;
479
480         } while (bh != head);
481
482         return 0;
483 }
484 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
485 #endif
486
487 /*
488  * Writeback a page to clean the dirty state
489  */
490 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
491 {
492         struct writeback_control wbc = {
493                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
494                 .nr_to_write = 1,
495                 .range_start = 0,
496                 .range_end = LLONG_MAX,
497                 .nonblocking = 1,
498                 .for_reclaim = 1
499         };
500         int rc;
501
502         if (!mapping->a_ops->writepage)
503                 /* No write method for the address space */
504                 return -EINVAL;
505
506         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
507                 /* Someone else already triggered a write */
508                 return -EAGAIN;
509
510         /*
511          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
512          * the page on some queue. So the page must be clean for
513          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
514          * page state is no longer what we checked for earlier.
515          * At this point we know that the migration attempt cannot
516          * be successful.
517          */
518         remove_migration_ptes(page, page);
519
520         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
521         if (rc < 0)
522                 /* I/O Error writing */
523                 return -EIO;
524
525         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
526                 /* unlocked. Relock */
527                 lock_page(page);
528
529         return -EAGAIN;
530 }
531
532 /*
533  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
534  */
535 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
536         struct page *newpage, struct page *page)
537 {
538         if (PageDirty(page))
539                 return writeout(mapping, page);
540
541         /*
542          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
543          * We must have no buffers or drop them.
544          */
545         if (PagePrivate(page) &&
546             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
547                 return -EAGAIN;
548
549         return migrate_page(mapping, newpage, page);
550 }
551
552 /*
553  * Move a page to a newly allocated page
554  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
555  *
556  * The new page will have replaced the old page if this function
557  * is successful.
558  */
559 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
560 {
561         struct address_space *mapping;
562         int rc;
563
564         /*
565          * Block others from accessing the page when we get around to
566          * establishing additional references. We are the only one
567          * holding a reference to the new page at this point.
568          */
569         if (!trylock_page(newpage))
570                 BUG();
571
572         /* Prepare mapping for the new page.*/
573         newpage->index = page->index;
574         newpage->mapping = page->mapping;
575         if (PageSwapBacked(page))
576                 SetPageSwapBacked(newpage);
577
578         mapping = page_mapping(page);
579         if (!mapping)
580                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
581         else if (mapping->a_ops->migratepage)
582                 /*
583                  * Most pages have a mapping and most filesystems
584                  * should provide a migration function. Anonymous
585                  * pages are part of swap space which also has its
586                  * own migration function. This is the most common
587                  * path for page migration.
588                  */
589                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
590                                                 newpage, page);
591         else
592                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
593
594         if (!rc) {
595                 remove_migration_ptes(page, newpage);
596         } else
597                 newpage->mapping = NULL;
598
599         unlock_page(newpage);
600
601         return rc;
602 }
603
604 /*
605  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
606  * to the newly allocated page in newpage.
607  */
608 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
609                         struct page *page, int force)
610 {
611         int rc = 0;
612         int *result = NULL;
613         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
614         int rcu_locked = 0;
615         int charge = 0;
616
617         if (!newpage)
618                 return -ENOMEM;
619
620         if (page_count(page) == 1)
621                 /* page was freed from under us. So we are done. */
622                 goto move_newpage;
623
624         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage);
625         if (charge == -ENOMEM) {
626                 rc = -ENOMEM;
627                 goto move_newpage;
628         }
629         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
630         BUG_ON(charge);
631
632         rc = -EAGAIN;
633         if (!trylock_page(page)) {
634                 if (!force)
635                         goto move_newpage;
636                 lock_page(page);
637         }
638
639         if (PageWriteback(page)) {
640                 if (!force)
641                         goto unlock;
642                 wait_on_page_writeback(page);
643         }
644         /*
645          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
646          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
647          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
648          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
649          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
650          * just care Anon page here.
651          */
652         if (PageAnon(page)) {
653                 rcu_read_lock();
654                 rcu_locked = 1;
655         }
656
657         /*
658          * Corner case handling:
659          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
660          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
661          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
662          * trigger a BUG.  So handle it here.
663          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
664          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
665          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
666          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
667          * free the metadata, so the page can be freed.
668          */
669         if (!page->mapping) {
670                 if (!PageAnon(page) && PagePrivate(page)) {
671                         /*
672                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
673                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
674                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
675                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
676                          *    needs to be effective.
677                          */
678                         try_to_free_buffers(page);
679                 }
680                 goto rcu_unlock;
681         }
682
683         /* Establish migration ptes or remove ptes */
684         try_to_unmap(page, 1);
685
686         if (!page_mapped(page))
687                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
688
689         if (rc)
690                 remove_migration_ptes(page, page);
691 rcu_unlock:
692         if (rcu_locked)
693                 rcu_read_unlock();
694
695 unlock:
696
697         unlock_page(page);
698
699         if (rc != -EAGAIN) {
700                 /*
701                  * A page that has been migrated has all references
702                  * removed and will be freed. A page that has not been
703                  * migrated will have kepts its references and be
704                  * restored.
705                  */
706                 list_del(&page->lru);
707                 move_to_lru(page);
708         }
709
710 move_newpage:
711         if (!charge)
712                 mem_cgroup_end_migration(newpage);
713         /*
714          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
715          * then this will free the page.
716          */
717         move_to_lru(newpage);
718         if (result) {
719                 if (rc)
720                         *result = rc;
721                 else
722                         *result = page_to_nid(newpage);
723         }
724         return rc;
725 }
726
727 /*
728  * migrate_pages
729  *
730  * The function takes one list of pages to migrate and a function
731  * that determines from the page to be migrated and the private data
732  * the target of the move and allocates the page.
733  *
734  * The function returns after 10 attempts or if no pages
735  * are movable anymore because to has become empty
736  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
737  * returned to the LRU or freed.
738  *
739  * Return: Number of pages not migrated or error code.
740  */
741 int migrate_pages(struct list_head *from,
742                 new_page_t get_new_page, unsigned long private)
743 {
744         int retry = 1;
745         int nr_failed = 0;
746         int pass = 0;
747         struct page *page;
748         struct page *page2;
749         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
750         int rc;
751
752         if (!swapwrite)
753                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
754
755         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
756                 retry = 0;
757
758                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
759                         cond_resched();
760
761                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
762                                                 page, pass > 2);
763
764                         switch(rc) {
765                         case -ENOMEM:
766                                 goto out;
767                         case -EAGAIN:
768                                 retry++;
769                                 break;
770                         case 0:
771                                 break;
772                         default:
773                                 /* Permanent failure */
774                                 nr_failed++;
775                                 break;
776                         }
777                 }
778         }
779         rc = 0;
780 out:
781         if (!swapwrite)
782                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
783
784         putback_lru_pages(from);
785
786         if (rc)
787                 return rc;
788
789         return nr_failed + retry;
790 }
791
792 #ifdef CONFIG_NUMA
793 /*
794  * Move a list of individual pages
795  */
796 struct page_to_node {
797         unsigned long addr;
798         struct page *page;
799         int node;
800         int status;
801 };
802
803 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
804                 int **result)
805 {
806         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
807
808         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
809                 pm++;
810
811         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
812                 return NULL;
813
814         *result = &pm->status;
815
816         return alloc_pages_node(pm->node,
817                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
818 }
819
820 /*
821  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
822  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
823  * and the node number must contain a valid target node.
824  */
825 static int do_move_pages(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm,
826                                 int migrate_all)
827 {
828         int err;
829         struct page_to_node *pp;
830         LIST_HEAD(pagelist);
831
832         down_read(&mm->mmap_sem);
833
834         /*
835          * Build a list of pages to migrate
836          */
837         migrate_prep();
838         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
839                 struct vm_area_struct *vma;
840                 struct page *page;
841
842                 /*
843                  * A valid page pointer that will not match any of the
844                  * pages that will be moved.
845                  */
846                 pp->page = ZERO_PAGE(0);
847
848                 err = -EFAULT;
849                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
850                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
851                         goto set_status;
852
853                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
854
855                 err = PTR_ERR(page);
856                 if (IS_ERR(page))
857                         goto set_status;
858
859                 err = -ENOENT;
860                 if (!page)
861                         goto set_status;
862
863                 if (PageReserved(page))         /* Check for zero page */
864                         goto put_and_set;
865
866                 pp->page = page;
867                 err = page_to_nid(page);
868
869                 if (err == pp->node)
870                         /*
871                          * Node already in the right place
872                          */
873                         goto put_and_set;
874
875                 err = -EACCES;
876                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
877                                 !migrate_all)
878                         goto put_and_set;
879
880                 err = isolate_lru_page(page);
881                 if (!err)
882                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
883 put_and_set:
884                 /*
885                  * Either remove the duplicate refcount from
886                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
887                  * not isolated.
888                  */
889                 put_page(page);
890 set_status:
891                 pp->status = err;
892         }
893
894         if (!list_empty(&pagelist))
895                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
896                                 (unsigned long)pm);
897         else
898                 err = -ENOENT;
899
900         up_read(&mm->mmap_sem);
901         return err;
902 }
903
904 /*
905  * Determine the nodes of a list of pages. The addr in the pm array
906  * must have been set to the virtual address of which we want to determine
907  * the node number.
908  */
909 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm)
910 {
911         down_read(&mm->mmap_sem);
912
913         for ( ; pm->node != MAX_NUMNODES; pm++) {
914                 struct vm_area_struct *vma;
915                 struct page *page;
916                 int err;
917
918                 err = -EFAULT;
919                 vma = find_vma(mm, pm->addr);
920                 if (!vma)
921                         goto set_status;
922
923                 page = follow_page(vma, pm->addr, 0);
924
925                 err = PTR_ERR(page);
926                 if (IS_ERR(page))
927                         goto set_status;
928
929                 err = -ENOENT;
930                 /* Use PageReserved to check for zero page */
931                 if (!page || PageReserved(page))
932                         goto set_status;
933
934                 err = page_to_nid(page);
935 set_status:
936                 pm->status = err;
937         }
938
939         up_read(&mm->mmap_sem);
940         return 0;
941 }
942
943 /*
944  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
945  * process.
946  */
947 asmlinkage long sys_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
948                         const void __user * __user *pages,
949                         const int __user *nodes,
950                         int __user *status, int flags)
951 {
952         int err = 0;
953         int i;
954         struct task_struct *task;
955         nodemask_t task_nodes;
956         struct mm_struct *mm;
957         struct page_to_node *pm = NULL;
958
959         /* Check flags */
960         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
961                 return -EINVAL;
962
963         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
964                 return -EPERM;
965
966         /* Find the mm_struct */
967         read_lock(&tasklist_lock);
968         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
969         if (!task) {
970                 read_unlock(&tasklist_lock);
971                 return -ESRCH;
972         }
973         mm = get_task_mm(task);
974         read_unlock(&tasklist_lock);
975
976         if (!mm)
977                 return -EINVAL;
978
979         /*
980          * Check if this process has the right to modify the specified
981          * process. The right exists if the process has administrative
982          * capabilities, superuser privileges or the same
983          * userid as the target process.
984          */
985         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
986             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
987             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
988                 err = -EPERM;
989                 goto out2;
990         }
991
992         err = security_task_movememory(task);
993         if (err)
994                 goto out2;
995
996
997         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
998
999         /* Limit nr_pages so that the multiplication may not overflow */
1000         if (nr_pages >= ULONG_MAX / sizeof(struct page_to_node) - 1) {
1001                 err = -E2BIG;
1002                 goto out2;
1003         }
1004
1005         pm = vmalloc((nr_pages + 1) * sizeof(struct page_to_node));
1006         if (!pm) {
1007                 err = -ENOMEM;
1008                 goto out2;
1009         }
1010
1011         /*
1012          * Get parameters from user space and initialize the pm
1013          * array. Return various errors if the user did something wrong.
1014          */
1015         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1016                 const void __user *p;
1017
1018                 err = -EFAULT;
1019                 if (get_user(p, pages + i))
1020                         goto out;
1021
1022                 pm[i].addr = (unsigned long)p;
1023                 if (nodes) {
1024                         int node;
1025
1026                         if (get_user(node, nodes + i))
1027                                 goto out;
1028
1029                         err = -ENODEV;
1030                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
1031                                 goto out;
1032
1033                         err = -EACCES;
1034                         if (!node_isset(node, task_nodes))
1035                                 goto out;
1036
1037                         pm[i].node = node;
1038                 } else
1039                         pm[i].node = 0; /* anything to not match MAX_NUMNODES */
1040         }
1041         /* End marker */
1042         pm[nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
1043
1044         if (nodes)
1045                 err = do_move_pages(mm, pm, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1046         else
1047                 err = do_pages_stat(mm, pm);
1048
1049         if (err >= 0)
1050                 /* Return status information */
1051                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1052                         if (put_user(pm[i].status, status + i))
1053                                 err = -EFAULT;
1054
1055 out:
1056         vfree(pm);
1057 out2:
1058         mmput(mm);
1059         return err;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1064  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1065  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1066  */
1067 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1068         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1069 {
1070         struct vm_area_struct *vma;
1071         int err = 0;
1072
1073         for(vma = mm->mmap; vma->vm_next && !err; vma = vma->vm_next) {
1074                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1075                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1076                         if (err)
1077                                 break;
1078                 }
1079         }
1080         return err;
1081 }
1082 #endif