mm: migration: allow the migration of PageSwapCache pages
[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/ksm.h>
25 #include <linux/rmap.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/cpu.h>
28 #include <linux/cpuset.h>
29 #include <linux/writeback.h>
30 #include <linux/mempolicy.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/security.h>
33 #include <linux/memcontrol.h>
34 #include <linux/syscalls.h>
35 #include <linux/gfp.h>
36
37 #include "internal.h"
38
39 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
40
41 /*
42  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
43  * to be migrated using isolate_lru_page().
44  */
45 int migrate_prep(void)
46 {
47         /*
48          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
49          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
50          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
51          * pages that may be busy.
52          */
53         lru_add_drain_all();
54
55         return 0;
56 }
57
58 /*
59  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
60  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
61  */
62 void putback_lru_pages(struct list_head *l)
63 {
64         struct page *page;
65         struct page *page2;
66
67         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
68                 list_del(&page->lru);
69                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
70                                 page_is_file_cache(page));
71                 putback_lru_page(page);
72         }
73 }
74
75 /*
76  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
77  */
78 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
79                                  unsigned long addr, void *old)
80 {
81         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
82         swp_entry_t entry;
83         pgd_t *pgd;
84         pud_t *pud;
85         pmd_t *pmd;
86         pte_t *ptep, pte;
87         spinlock_t *ptl;
88
89         pgd = pgd_offset(mm, addr);
90         if (!pgd_present(*pgd))
91                 goto out;
92
93         pud = pud_offset(pgd, addr);
94         if (!pud_present(*pud))
95                 goto out;
96
97         pmd = pmd_offset(pud, addr);
98         if (!pmd_present(*pmd))
99                 goto out;
100
101         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
102
103         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
104                 pte_unmap(ptep);
105                 goto out;
106         }
107
108         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
109         spin_lock(ptl);
110         pte = *ptep;
111         if (!is_swap_pte(pte))
112                 goto unlock;
113
114         entry = pte_to_swp_entry(pte);
115
116         if (!is_migration_entry(entry) ||
117             migration_entry_to_page(entry) != old)
118                 goto unlock;
119
120         get_page(new);
121         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
122         if (is_write_migration_entry(entry))
123                 pte = pte_mkwrite(pte);
124         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
125         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
126
127         if (PageAnon(new))
128                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
129         else
130                 page_add_file_rmap(new);
131
132         /* No need to invalidate - it was non-present before */
133         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
134 unlock:
135         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
136 out:
137         return SWAP_AGAIN;
138 }
139
140 /*
141  * Get rid of all migration entries and replace them by
142  * references to the indicated page.
143  */
144 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
145 {
146         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
147 }
148
149 /*
150  * Something used the pte of a page under migration. We need to
151  * get to the page and wait until migration is finished.
152  * When we return from this function the fault will be retried.
153  *
154  * This function is called from do_swap_page().
155  */
156 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
157                                 unsigned long address)
158 {
159         pte_t *ptep, pte;
160         spinlock_t *ptl;
161         swp_entry_t entry;
162         struct page *page;
163
164         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
165         pte = *ptep;
166         if (!is_swap_pte(pte))
167                 goto out;
168
169         entry = pte_to_swp_entry(pte);
170         if (!is_migration_entry(entry))
171                 goto out;
172
173         page = migration_entry_to_page(entry);
174
175         /*
176          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
177          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
178          * against a page without get_page().
179          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
180          * will occur again.
181          */
182         if (!get_page_unless_zero(page))
183                 goto out;
184         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
185         wait_on_page_locked(page);
186         put_page(page);
187         return;
188 out:
189         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
190 }
191
192 /*
193  * Replace the page in the mapping.
194  *
195  * The number of remaining references must be:
196  * 1 for anonymous pages without a mapping
197  * 2 for pages with a mapping
198  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
199  */
200 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
201                 struct page *newpage, struct page *page)
202 {
203         int expected_count;
204         void **pslot;
205
206         if (!mapping) {
207                 /* Anonymous page without mapping */
208                 if (page_count(page) != 1)
209                         return -EAGAIN;
210                 return 0;
211         }
212
213         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
214
215         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
216                                         page_index(page));
217
218         expected_count = 2 + page_has_private(page);
219         if (page_count(page) != expected_count ||
220                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
221                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
222                 return -EAGAIN;
223         }
224
225         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
226                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
227                 return -EAGAIN;
228         }
229
230         /*
231          * Now we know that no one else is looking at the page.
232          */
233         get_page(newpage);      /* add cache reference */
234         if (PageSwapCache(page)) {
235                 SetPageSwapCache(newpage);
236                 set_page_private(newpage, page_private(page));
237         }
238
239         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
240
241         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
242         /*
243          * Drop cache reference from old page.
244          * We know this isn't the last reference.
245          */
246         __put_page(page);
247
248         /*
249          * If moved to a different zone then also account
250          * the page for that zone. Other VM counters will be
251          * taken care of when we establish references to the
252          * new page and drop references to the old page.
253          *
254          * Note that anonymous pages are accounted for
255          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
256          * are mapped to swap space.
257          */
258         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
259         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
260         if (PageSwapBacked(page)) {
261                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
262                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
263         }
264         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
265
266         return 0;
267 }
268
269 /*
270  * Copy the page to its new location
271  */
272 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
273 {
274         copy_highpage(newpage, page);
275
276         if (PageError(page))
277                 SetPageError(newpage);
278         if (PageReferenced(page))
279                 SetPageReferenced(newpage);
280         if (PageUptodate(page))
281                 SetPageUptodate(newpage);
282         if (TestClearPageActive(page)) {
283                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
284                 SetPageActive(newpage);
285         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
286                 SetPageUnevictable(newpage);
287         if (PageChecked(page))
288                 SetPageChecked(newpage);
289         if (PageMappedToDisk(page))
290                 SetPageMappedToDisk(newpage);
291
292         if (PageDirty(page)) {
293                 clear_page_dirty_for_io(page);
294                 /*
295                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
296                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
297                  * but we can't use set_page_dirty because that function
298                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
299                  * Wheras only part of our page may be dirty.
300                  */
301                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
302         }
303
304         mlock_migrate_page(newpage, page);
305         ksm_migrate_page(newpage, page);
306
307         ClearPageSwapCache(page);
308         ClearPagePrivate(page);
309         set_page_private(page, 0);
310         page->mapping = NULL;
311
312         /*
313          * If any waiters have accumulated on the new page then
314          * wake them up.
315          */
316         if (PageWriteback(newpage))
317                 end_page_writeback(newpage);
318 }
319
320 /************************************************************
321  *                    Migration functions
322  ***********************************************************/
323
324 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
325 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
326                         struct page *newpage, struct page *page)
327 {
328         return -EIO;
329 }
330 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
331
332 /*
333  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
334  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
335  *
336  * Pages are locked upon entry and exit.
337  */
338 int migrate_page(struct address_space *mapping,
339                 struct page *newpage, struct page *page)
340 {
341         int rc;
342
343         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
344
345         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
346
347         if (rc)
348                 return rc;
349
350         migrate_page_copy(newpage, page);
351         return 0;
352 }
353 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
354
355 #ifdef CONFIG_BLOCK
356 /*
357  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
358  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
359  * exist.
360  */
361 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
362                 struct page *newpage, struct page *page)
363 {
364         struct buffer_head *bh, *head;
365         int rc;
366
367         if (!page_has_buffers(page))
368                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
369
370         head = page_buffers(page);
371
372         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
373
374         if (rc)
375                 return rc;
376
377         bh = head;
378         do {
379                 get_bh(bh);
380                 lock_buffer(bh);
381                 bh = bh->b_this_page;
382
383         } while (bh != head);
384
385         ClearPagePrivate(page);
386         set_page_private(newpage, page_private(page));
387         set_page_private(page, 0);
388         put_page(page);
389         get_page(newpage);
390
391         bh = head;
392         do {
393                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
394                 bh = bh->b_this_page;
395
396         } while (bh != head);
397
398         SetPagePrivate(newpage);
399
400         migrate_page_copy(newpage, page);
401
402         bh = head;
403         do {
404                 unlock_buffer(bh);
405                 put_bh(bh);
406                 bh = bh->b_this_page;
407
408         } while (bh != head);
409
410         return 0;
411 }
412 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
413 #endif
414
415 /*
416  * Writeback a page to clean the dirty state
417  */
418 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
419 {
420         struct writeback_control wbc = {
421                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
422                 .nr_to_write = 1,
423                 .range_start = 0,
424                 .range_end = LLONG_MAX,
425                 .nonblocking = 1,
426                 .for_reclaim = 1
427         };
428         int rc;
429
430         if (!mapping->a_ops->writepage)
431                 /* No write method for the address space */
432                 return -EINVAL;
433
434         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
435                 /* Someone else already triggered a write */
436                 return -EAGAIN;
437
438         /*
439          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
440          * the page on some queue. So the page must be clean for
441          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
442          * page state is no longer what we checked for earlier.
443          * At this point we know that the migration attempt cannot
444          * be successful.
445          */
446         remove_migration_ptes(page, page);
447
448         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
449
450         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
451                 /* unlocked. Relock */
452                 lock_page(page);
453
454         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
455 }
456
457 /*
458  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
459  */
460 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
461         struct page *newpage, struct page *page)
462 {
463         if (PageDirty(page))
464                 return writeout(mapping, page);
465
466         /*
467          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
468          * We must have no buffers or drop them.
469          */
470         if (page_has_private(page) &&
471             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
472                 return -EAGAIN;
473
474         return migrate_page(mapping, newpage, page);
475 }
476
477 /*
478  * Move a page to a newly allocated page
479  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
480  *
481  * The new page will have replaced the old page if this function
482  * is successful.
483  *
484  * Return value:
485  *   < 0 - error code
486  *  == 0 - success
487  */
488 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
489                                                 int remap_swapcache)
490 {
491         struct address_space *mapping;
492         int rc;
493
494         /*
495          * Block others from accessing the page when we get around to
496          * establishing additional references. We are the only one
497          * holding a reference to the new page at this point.
498          */
499         if (!trylock_page(newpage))
500                 BUG();
501
502         /* Prepare mapping for the new page.*/
503         newpage->index = page->index;
504         newpage->mapping = page->mapping;
505         if (PageSwapBacked(page))
506                 SetPageSwapBacked(newpage);
507
508         mapping = page_mapping(page);
509         if (!mapping)
510                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
511         else if (mapping->a_ops->migratepage)
512                 /*
513                  * Most pages have a mapping and most filesystems
514                  * should provide a migration function. Anonymous
515                  * pages are part of swap space which also has its
516                  * own migration function. This is the most common
517                  * path for page migration.
518                  */
519                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
520                                                 newpage, page);
521         else
522                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
523
524         if (rc) {
525                 newpage->mapping = NULL;
526         } else {
527                 if (remap_swapcache)
528                         remove_migration_ptes(page, newpage);
529         }
530
531         unlock_page(newpage);
532
533         return rc;
534 }
535
536 /*
537  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
538  * to the newly allocated page in newpage.
539  */
540 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
541                         struct page *page, int force, int offlining)
542 {
543         int rc = 0;
544         int *result = NULL;
545         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
546         int remap_swapcache = 1;
547         int rcu_locked = 0;
548         int charge = 0;
549         struct mem_cgroup *mem = NULL;
550         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
551
552         if (!newpage)
553                 return -ENOMEM;
554
555         if (page_count(page) == 1) {
556                 /* page was freed from under us. So we are done. */
557                 goto move_newpage;
558         }
559
560         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
561         rc = -EAGAIN;
562
563         if (!trylock_page(page)) {
564                 if (!force)
565                         goto move_newpage;
566                 lock_page(page);
567         }
568
569         /*
570          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
571          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
572          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
573          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
574          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
575          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
576          * serializes that).
577          */
578         if (PageKsm(page) && !offlining) {
579                 rc = -EBUSY;
580                 goto unlock;
581         }
582
583         /* charge against new page */
584         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, &mem);
585         if (charge == -ENOMEM) {
586                 rc = -ENOMEM;
587                 goto unlock;
588         }
589         BUG_ON(charge);
590
591         if (PageWriteback(page)) {
592                 if (!force)
593                         goto uncharge;
594                 wait_on_page_writeback(page);
595         }
596         /*
597          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
598          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
599          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
600          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
601          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
602          * just care Anon page here.
603          */
604         if (PageAnon(page)) {
605                 rcu_read_lock();
606                 rcu_locked = 1;
607
608                 /* Determine how to safely use anon_vma */
609                 if (!page_mapped(page)) {
610                         if (!PageSwapCache(page))
611                                 goto rcu_unlock;
612
613                         /*
614                          * We cannot be sure that the anon_vma of an unmapped
615                          * swapcache page is safe to use because we don't
616                          * know in advance if the VMA that this page belonged
617                          * to still exists. If the VMA and others sharing the
618                          * data have been freed, then the anon_vma could
619                          * already be invalid.
620                          *
621                          * To avoid this possibility, swapcache pages get
622                          * migrated but are not remapped when migration
623                          * completes
624                          */
625                         remap_swapcache = 0;
626                 } else {
627                         /*
628                          * Take a reference count on the anon_vma if the
629                          * page is mapped so that it is guaranteed to
630                          * exist when the page is remapped later
631                          */
632                         anon_vma = page_anon_vma(page);
633                         atomic_inc(&anon_vma->external_refcount);
634                 }
635         }
636
637         /*
638          * Corner case handling:
639          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
640          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
641          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
642          * trigger a BUG.  So handle it here.
643          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
644          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
645          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
646          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
647          * free the metadata, so the page can be freed.
648          */
649         if (!page->mapping) {
650                 if (!PageAnon(page) && page_has_private(page)) {
651                         /*
652                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
653                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
654                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
655                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
656                          *    needs to be effective.
657                          */
658                         try_to_free_buffers(page);
659                         goto rcu_unlock;
660                 }
661                 goto skip_unmap;
662         }
663
664         /* Establish migration ptes or remove ptes */
665         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
666
667 skip_unmap:
668         if (!page_mapped(page))
669                 rc = move_to_new_page(newpage, page, remap_swapcache);
670
671         if (rc && remap_swapcache)
672                 remove_migration_ptes(page, page);
673 rcu_unlock:
674
675         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
676         if (anon_vma && atomic_dec_and_lock(&anon_vma->external_refcount, &anon_vma->lock)) {
677                 int empty = list_empty(&anon_vma->head);
678                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
679                 if (empty)
680                         anon_vma_free(anon_vma);
681         }
682
683         if (rcu_locked)
684                 rcu_read_unlock();
685 uncharge:
686         if (!charge)
687                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
688 unlock:
689         unlock_page(page);
690
691         if (rc != -EAGAIN) {
692                 /*
693                  * A page that has been migrated has all references
694                  * removed and will be freed. A page that has not been
695                  * migrated will have kepts its references and be
696                  * restored.
697                  */
698                 list_del(&page->lru);
699                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
700                                 page_is_file_cache(page));
701                 putback_lru_page(page);
702         }
703
704 move_newpage:
705
706         /*
707          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
708          * then this will free the page.
709          */
710         putback_lru_page(newpage);
711
712         if (result) {
713                 if (rc)
714                         *result = rc;
715                 else
716                         *result = page_to_nid(newpage);
717         }
718         return rc;
719 }
720
721 /*
722  * migrate_pages
723  *
724  * The function takes one list of pages to migrate and a function
725  * that determines from the page to be migrated and the private data
726  * the target of the move and allocates the page.
727  *
728  * The function returns after 10 attempts or if no pages
729  * are movable anymore because to has become empty
730  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
731  * returned to the LRU or freed.
732  *
733  * Return: Number of pages not migrated or error code.
734  */
735 int migrate_pages(struct list_head *from,
736                 new_page_t get_new_page, unsigned long private, int offlining)
737 {
738         int retry = 1;
739         int nr_failed = 0;
740         int pass = 0;
741         struct page *page;
742         struct page *page2;
743         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
744         int rc;
745
746         if (!swapwrite)
747                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
748
749         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
750                 retry = 0;
751
752                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
753                         cond_resched();
754
755                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
756                                                 page, pass > 2, offlining);
757
758                         switch(rc) {
759                         case -ENOMEM:
760                                 goto out;
761                         case -EAGAIN:
762                                 retry++;
763                                 break;
764                         case 0:
765                                 break;
766                         default:
767                                 /* Permanent failure */
768                                 nr_failed++;
769                                 break;
770                         }
771                 }
772         }
773         rc = 0;
774 out:
775         if (!swapwrite)
776                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
777
778         putback_lru_pages(from);
779
780         if (rc)
781                 return rc;
782
783         return nr_failed + retry;
784 }
785
786 #ifdef CONFIG_NUMA
787 /*
788  * Move a list of individual pages
789  */
790 struct page_to_node {
791         unsigned long addr;
792         struct page *page;
793         int node;
794         int status;
795 };
796
797 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
798                 int **result)
799 {
800         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
801
802         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
803                 pm++;
804
805         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
806                 return NULL;
807
808         *result = &pm->status;
809
810         return alloc_pages_exact_node(pm->node,
811                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
812 }
813
814 /*
815  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
816  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
817  * and the node number must contain a valid target node.
818  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
819  */
820 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
821                                       struct page_to_node *pm,
822                                       int migrate_all)
823 {
824         int err;
825         struct page_to_node *pp;
826         LIST_HEAD(pagelist);
827
828         down_read(&mm->mmap_sem);
829
830         /*
831          * Build a list of pages to migrate
832          */
833         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
834                 struct vm_area_struct *vma;
835                 struct page *page;
836
837                 err = -EFAULT;
838                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
839                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
840                         goto set_status;
841
842                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
843
844                 err = PTR_ERR(page);
845                 if (IS_ERR(page))
846                         goto set_status;
847
848                 err = -ENOENT;
849                 if (!page)
850                         goto set_status;
851
852                 /* Use PageReserved to check for zero page */
853                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
854                         goto put_and_set;
855
856                 pp->page = page;
857                 err = page_to_nid(page);
858
859                 if (err == pp->node)
860                         /*
861                          * Node already in the right place
862                          */
863                         goto put_and_set;
864
865                 err = -EACCES;
866                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
867                                 !migrate_all)
868                         goto put_and_set;
869
870                 err = isolate_lru_page(page);
871                 if (!err) {
872                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
873                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
874                                             page_is_file_cache(page));
875                 }
876 put_and_set:
877                 /*
878                  * Either remove the duplicate refcount from
879                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
880                  * not isolated.
881                  */
882                 put_page(page);
883 set_status:
884                 pp->status = err;
885         }
886
887         err = 0;
888         if (!list_empty(&pagelist))
889                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
890                                 (unsigned long)pm, 0);
891
892         up_read(&mm->mmap_sem);
893         return err;
894 }
895
896 /*
897  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
898  * the corresponding array of status.
899  */
900 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
901                          unsigned long nr_pages,
902                          const void __user * __user *pages,
903                          const int __user *nodes,
904                          int __user *status, int flags)
905 {
906         struct page_to_node *pm;
907         nodemask_t task_nodes;
908         unsigned long chunk_nr_pages;
909         unsigned long chunk_start;
910         int err;
911
912         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
913
914         err = -ENOMEM;
915         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
916         if (!pm)
917                 goto out;
918
919         migrate_prep();
920
921         /*
922          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
923          * but keep the last one as a marker
924          */
925         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
926
927         for (chunk_start = 0;
928              chunk_start < nr_pages;
929              chunk_start += chunk_nr_pages) {
930                 int j;
931
932                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
933                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
934
935                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
936                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
937                         const void __user *p;
938                         int node;
939
940                         err = -EFAULT;
941                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
942                                 goto out_pm;
943                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
944
945                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
946                                 goto out_pm;
947
948                         err = -ENODEV;
949                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
950                                 goto out_pm;
951
952                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
953                                 goto out_pm;
954
955                         err = -EACCES;
956                         if (!node_isset(node, task_nodes))
957                                 goto out_pm;
958
959                         pm[j].node = node;
960                 }
961
962                 /* End marker for this chunk */
963                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
964
965                 /* Migrate this chunk */
966                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
967                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
968                 if (err < 0)
969                         goto out_pm;
970
971                 /* Return status information */
972                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
973                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
974                                 err = -EFAULT;
975                                 goto out_pm;
976                         }
977         }
978         err = 0;
979
980 out_pm:
981         free_page((unsigned long)pm);
982 out:
983         return err;
984 }
985
986 /*
987  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
988  */
989 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
990                                 const void __user **pages, int *status)
991 {
992         unsigned long i;
993
994         down_read(&mm->mmap_sem);
995
996         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
997                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
998                 struct vm_area_struct *vma;
999                 struct page *page;
1000                 int err = -EFAULT;
1001
1002                 vma = find_vma(mm, addr);
1003                 if (!vma)
1004                         goto set_status;
1005
1006                 page = follow_page(vma, addr, 0);
1007
1008                 err = PTR_ERR(page);
1009                 if (IS_ERR(page))
1010                         goto set_status;
1011
1012                 err = -ENOENT;
1013                 /* Use PageReserved to check for zero page */
1014                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
1015                         goto set_status;
1016
1017                 err = page_to_nid(page);
1018 set_status:
1019                 *status = err;
1020
1021                 pages++;
1022                 status++;
1023         }
1024
1025         up_read(&mm->mmap_sem);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1030  * a user array of status.
1031  */
1032 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1033                          const void __user * __user *pages,
1034                          int __user *status)
1035 {
1036 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1037         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1038         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1039
1040         while (nr_pages) {
1041                 unsigned long chunk_nr;
1042
1043                 chunk_nr = nr_pages;
1044                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1045                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1046
1047                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1048                         break;
1049
1050                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1051
1052                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1053                         break;
1054
1055                 pages += chunk_nr;
1056                 status += chunk_nr;
1057                 nr_pages -= chunk_nr;
1058         }
1059         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1064  * process.
1065  */
1066 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1067                 const void __user * __user *, pages,
1068                 const int __user *, nodes,
1069                 int __user *, status, int, flags)
1070 {
1071         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1072         struct task_struct *task;
1073         struct mm_struct *mm;
1074         int err;
1075
1076         /* Check flags */
1077         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1078                 return -EINVAL;
1079
1080         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1081                 return -EPERM;
1082
1083         /* Find the mm_struct */
1084         read_lock(&tasklist_lock);
1085         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1086         if (!task) {
1087                 read_unlock(&tasklist_lock);
1088                 return -ESRCH;
1089         }
1090         mm = get_task_mm(task);
1091         read_unlock(&tasklist_lock);
1092
1093         if (!mm)
1094                 return -EINVAL;
1095
1096         /*
1097          * Check if this process has the right to modify the specified
1098          * process. The right exists if the process has administrative
1099          * capabilities, superuser privileges or the same
1100          * userid as the target process.
1101          */
1102         rcu_read_lock();
1103         tcred = __task_cred(task);
1104         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1105             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1106             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1107                 rcu_read_unlock();
1108                 err = -EPERM;
1109                 goto out;
1110         }
1111         rcu_read_unlock();
1112
1113         err = security_task_movememory(task);
1114         if (err)
1115                 goto out;
1116
1117         if (nodes) {
1118                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1119                                     flags);
1120         } else {
1121                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1122         }
1123
1124 out:
1125         mmput(mm);
1126         return err;
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1131  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1132  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1133  */
1134 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1135         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1136 {
1137         struct vm_area_struct *vma;
1138         int err = 0;
1139
1140         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1141                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1142                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1143                         if (err)
1144                                 break;
1145                 }
1146         }
1147         return err;
1148 }
1149 #endif