vmscan: move isolate_lru_page() to vmscan.c
[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         if (PageActive(page)) {
59                 /*
60                  * lru_cache_add_active checks that
61                  * the PG_active bit is off.
62                  */
63                 ClearPageActive(page);
64                 lru_cache_add_active(page);
65         } else {
66                 lru_cache_add(page);
67         }
68         put_page(page);
69 }
70
71 /*
72  * Add isolated pages on the list back to the LRU.
73  *
74  * returns the number of pages put back.
75  */
76 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
77 {
78         struct page *page;
79         struct page *page2;
80         int count = 0;
81
82         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
83                 list_del(&page->lru);
84                 move_to_lru(page);
85                 count++;
86         }
87         return count;
88 }
89
90 /*
91  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
92  */
93 static void remove_migration_pte(struct vm_area_struct *vma,
94                 struct page *old, struct page *new)
95 {
96         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
97         swp_entry_t entry;
98         pgd_t *pgd;
99         pud_t *pud;
100         pmd_t *pmd;
101         pte_t *ptep, pte;
102         spinlock_t *ptl;
103         unsigned long addr = page_address_in_vma(new, vma);
104
105         if (addr == -EFAULT)
106                 return;
107
108         pgd = pgd_offset(mm, addr);
109         if (!pgd_present(*pgd))
110                 return;
111
112         pud = pud_offset(pgd, addr);
113         if (!pud_present(*pud))
114                 return;
115
116         pmd = pmd_offset(pud, addr);
117         if (!pmd_present(*pmd))
118                 return;
119
120         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
121
122         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
123                 pte_unmap(ptep);
124                 return;
125         }
126
127         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
128         spin_lock(ptl);
129         pte = *ptep;
130         if (!is_swap_pte(pte))
131                 goto out;
132
133         entry = pte_to_swp_entry(pte);
134
135         if (!is_migration_entry(entry) || migration_entry_to_page(entry) != old)
136                 goto out;
137
138         /*
139          * Yes, ignore the return value from a GFP_ATOMIC mem_cgroup_charge.
140          * Failure is not an option here: we're now expected to remove every
141          * migration pte, and will cause crashes otherwise.  Normally this
142          * is not an issue: mem_cgroup_prepare_migration bumped up the old
143          * page_cgroup count for safety, that's now attached to the new page,
144          * so this charge should just be another incrementation of the count,
145          * to keep in balance with rmap.c's mem_cgroup_uncharging.  But if
146          * there's been a force_empty, those reference counts may no longer
147          * be reliable, and this charge can actually fail: oh well, we don't
148          * make the situation any worse by proceeding as if it had succeeded.
149          */
150         mem_cgroup_charge(new, mm, GFP_ATOMIC);
151
152         get_page(new);
153         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
154         if (is_write_migration_entry(entry))
155                 pte = pte_mkwrite(pte);
156         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
157         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
158
159         if (PageAnon(new))
160                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
161         else
162                 page_add_file_rmap(new);
163
164         /* No need to invalidate - it was non-present before */
165         update_mmu_cache(vma, addr, pte);
166
167 out:
168         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
169 }
170
171 /*
172  * Note that remove_file_migration_ptes will only work on regular mappings,
173  * Nonlinear mappings do not use migration entries.
174  */
175 static void remove_file_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
176 {
177         struct vm_area_struct *vma;
178         struct address_space *mapping = page_mapping(new);
179         struct prio_tree_iter iter;
180         pgoff_t pgoff = new->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
181
182         if (!mapping)
183                 return;
184
185         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
186
187         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff)
188                 remove_migration_pte(vma, old, new);
189
190         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
191 }
192
193 /*
194  * Must hold mmap_sem lock on at least one of the vmas containing
195  * the page so that the anon_vma cannot vanish.
196  */
197 static void remove_anon_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
198 {
199         struct anon_vma *anon_vma;
200         struct vm_area_struct *vma;
201         unsigned long mapping;
202
203         mapping = (unsigned long)new->mapping;
204
205         if (!mapping || (mapping & PAGE_MAPPING_ANON) == 0)
206                 return;
207
208         /*
209          * We hold the mmap_sem lock. So no need to call page_lock_anon_vma.
210          */
211         anon_vma = (struct anon_vma *) (mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
212         spin_lock(&anon_vma->lock);
213
214         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
215                 remove_migration_pte(vma, old, new);
216
217         spin_unlock(&anon_vma->lock);
218 }
219
220 /*
221  * Get rid of all migration entries and replace them by
222  * references to the indicated page.
223  */
224 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
225 {
226         if (PageAnon(new))
227                 remove_anon_migration_ptes(old, new);
228         else
229                 remove_file_migration_ptes(old, new);
230 }
231
232 /*
233  * Something used the pte of a page under migration. We need to
234  * get to the page and wait until migration is finished.
235  * When we return from this function the fault will be retried.
236  *
237  * This function is called from do_swap_page().
238  */
239 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
240                                 unsigned long address)
241 {
242         pte_t *ptep, pte;
243         spinlock_t *ptl;
244         swp_entry_t entry;
245         struct page *page;
246
247         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
248         pte = *ptep;
249         if (!is_swap_pte(pte))
250                 goto out;
251
252         entry = pte_to_swp_entry(pte);
253         if (!is_migration_entry(entry))
254                 goto out;
255
256         page = migration_entry_to_page(entry);
257
258         /*
259          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
260          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
261          * against a page without get_page().
262          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
263          * will occur again.
264          */
265         if (!get_page_unless_zero(page))
266                 goto out;
267         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
268         wait_on_page_locked(page);
269         put_page(page);
270         return;
271 out:
272         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
273 }
274
275 /*
276  * Replace the page in the mapping.
277  *
278  * The number of remaining references must be:
279  * 1 for anonymous pages without a mapping
280  * 2 for pages with a mapping
281  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate set.
282  */
283 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
284                 struct page *newpage, struct page *page)
285 {
286         int expected_count;
287         void **pslot;
288
289         if (!mapping) {
290                 /* Anonymous page without mapping */
291                 if (page_count(page) != 1)
292                         return -EAGAIN;
293                 return 0;
294         }
295
296         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
297
298         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
299                                         page_index(page));
300
301         expected_count = 2 + !!PagePrivate(page);
302         if (page_count(page) != expected_count ||
303                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
304                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
305                 return -EAGAIN;
306         }
307
308         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
309                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
310                 return -EAGAIN;
311         }
312
313         /*
314          * Now we know that no one else is looking at the page.
315          */
316         get_page(newpage);      /* add cache reference */
317 #ifdef CONFIG_SWAP
318         if (PageSwapCache(page)) {
319                 SetPageSwapCache(newpage);
320                 set_page_private(newpage, page_private(page));
321         }
322 #endif
323
324         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
325
326         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
327         /*
328          * Drop cache reference from old page.
329          * We know this isn't the last reference.
330          */
331         __put_page(page);
332
333         /*
334          * If moved to a different zone then also account
335          * the page for that zone. Other VM counters will be
336          * taken care of when we establish references to the
337          * new page and drop references to the old page.
338          *
339          * Note that anonymous pages are accounted for
340          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
341          * are mapped to swap space.
342          */
343         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
344         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
345
346         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
347         if (!PageSwapCache(newpage))
348                 mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);
349
350         return 0;
351 }
352
353 /*
354  * Copy the page to its new location
355  */
356 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
357 {
358         copy_highpage(newpage, page);
359
360         if (PageError(page))
361                 SetPageError(newpage);
362         if (PageReferenced(page))
363                 SetPageReferenced(newpage);
364         if (PageUptodate(page))
365                 SetPageUptodate(newpage);
366         if (PageActive(page))
367                 SetPageActive(newpage);
368         if (PageChecked(page))
369                 SetPageChecked(newpage);
370         if (PageMappedToDisk(page))
371                 SetPageMappedToDisk(newpage);
372
373         if (PageDirty(page)) {
374                 clear_page_dirty_for_io(page);
375                 /*
376                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
377                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
378                  * but we can't use set_page_dirty because that function
379                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
380                  * Wheras only part of our page may be dirty.
381                  */
382                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
383         }
384
385 #ifdef CONFIG_SWAP
386         ClearPageSwapCache(page);
387 #endif
388         ClearPageActive(page);
389         ClearPagePrivate(page);
390         set_page_private(page, 0);
391         page->mapping = NULL;
392
393         /*
394          * If any waiters have accumulated on the new page then
395          * wake them up.
396          */
397         if (PageWriteback(newpage))
398                 end_page_writeback(newpage);
399 }
400
401 /************************************************************
402  *                    Migration functions
403  ***********************************************************/
404
405 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
406 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
407                         struct page *newpage, struct page *page)
408 {
409         return -EIO;
410 }
411 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
412
413 /*
414  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
415  * pages that do not use PagePrivate.
416  *
417  * Pages are locked upon entry and exit.
418  */
419 int migrate_page(struct address_space *mapping,
420                 struct page *newpage, struct page *page)
421 {
422         int rc;
423
424         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
425
426         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
427
428         if (rc)
429                 return rc;
430
431         migrate_page_copy(newpage, page);
432         return 0;
433 }
434 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
435
436 #ifdef CONFIG_BLOCK
437 /*
438  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
439  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
440  * exist.
441  */
442 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
443                 struct page *newpage, struct page *page)
444 {
445         struct buffer_head *bh, *head;
446         int rc;
447
448         if (!page_has_buffers(page))
449                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
450
451         head = page_buffers(page);
452
453         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
454
455         if (rc)
456                 return rc;
457
458         bh = head;
459         do {
460                 get_bh(bh);
461                 lock_buffer(bh);
462                 bh = bh->b_this_page;
463
464         } while (bh != head);
465
466         ClearPagePrivate(page);
467         set_page_private(newpage, page_private(page));
468         set_page_private(page, 0);
469         put_page(page);
470         get_page(newpage);
471
472         bh = head;
473         do {
474                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
475                 bh = bh->b_this_page;
476
477         } while (bh != head);
478
479         SetPagePrivate(newpage);
480
481         migrate_page_copy(newpage, page);
482
483         bh = head;
484         do {
485                 unlock_buffer(bh);
486                 put_bh(bh);
487                 bh = bh->b_this_page;
488
489         } while (bh != head);
490
491         return 0;
492 }
493 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
494 #endif
495
496 /*
497  * Writeback a page to clean the dirty state
498  */
499 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
500 {
501         struct writeback_control wbc = {
502                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
503                 .nr_to_write = 1,
504                 .range_start = 0,
505                 .range_end = LLONG_MAX,
506                 .nonblocking = 1,
507                 .for_reclaim = 1
508         };
509         int rc;
510
511         if (!mapping->a_ops->writepage)
512                 /* No write method for the address space */
513                 return -EINVAL;
514
515         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
516                 /* Someone else already triggered a write */
517                 return -EAGAIN;
518
519         /*
520          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
521          * the page on some queue. So the page must be clean for
522          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
523          * page state is no longer what we checked for earlier.
524          * At this point we know that the migration attempt cannot
525          * be successful.
526          */
527         remove_migration_ptes(page, page);
528
529         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
530         if (rc < 0)
531                 /* I/O Error writing */
532                 return -EIO;
533
534         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
535                 /* unlocked. Relock */
536                 lock_page(page);
537
538         return -EAGAIN;
539 }
540
541 /*
542  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
543  */
544 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
545         struct page *newpage, struct page *page)
546 {
547         if (PageDirty(page))
548                 return writeout(mapping, page);
549
550         /*
551          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
552          * We must have no buffers or drop them.
553          */
554         if (PagePrivate(page) &&
555             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
556                 return -EAGAIN;
557
558         return migrate_page(mapping, newpage, page);
559 }
560
561 /*
562  * Move a page to a newly allocated page
563  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
564  *
565  * The new page will have replaced the old page if this function
566  * is successful.
567  */
568 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
569 {
570         struct address_space *mapping;
571         int rc;
572
573         /*
574          * Block others from accessing the page when we get around to
575          * establishing additional references. We are the only one
576          * holding a reference to the new page at this point.
577          */
578         if (!trylock_page(newpage))
579                 BUG();
580
581         /* Prepare mapping for the new page.*/
582         newpage->index = page->index;
583         newpage->mapping = page->mapping;
584
585         mapping = page_mapping(page);
586         if (!mapping)
587                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
588         else if (mapping->a_ops->migratepage)
589                 /*
590                  * Most pages have a mapping and most filesystems
591                  * should provide a migration function. Anonymous
592                  * pages are part of swap space which also has its
593                  * own migration function. This is the most common
594                  * path for page migration.
595                  */
596                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
597                                                 newpage, page);
598         else
599                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
600
601         if (!rc) {
602                 remove_migration_ptes(page, newpage);
603         } else
604                 newpage->mapping = NULL;
605
606         unlock_page(newpage);
607
608         return rc;
609 }
610
611 /*
612  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
613  * to the newly allocated page in newpage.
614  */
615 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
616                         struct page *page, int force)
617 {
618         int rc = 0;
619         int *result = NULL;
620         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
621         int rcu_locked = 0;
622         int charge = 0;
623
624         if (!newpage)
625                 return -ENOMEM;
626
627         if (page_count(page) == 1)
628                 /* page was freed from under us. So we are done. */
629                 goto move_newpage;
630
631         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage);
632         if (charge == -ENOMEM) {
633                 rc = -ENOMEM;
634                 goto move_newpage;
635         }
636         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
637         BUG_ON(charge);
638
639         rc = -EAGAIN;
640         if (!trylock_page(page)) {
641                 if (!force)
642                         goto move_newpage;
643                 lock_page(page);
644         }
645
646         if (PageWriteback(page)) {
647                 if (!force)
648                         goto unlock;
649                 wait_on_page_writeback(page);
650         }
651         /*
652          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
653          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
654          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
655          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
656          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
657          * just care Anon page here.
658          */
659         if (PageAnon(page)) {
660                 rcu_read_lock();
661                 rcu_locked = 1;
662         }
663
664         /*
665          * Corner case handling:
666          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
667          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
668          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
669          * trigger a BUG.  So handle it here.
670          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
671          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
672          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
673          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
674          * free the metadata, so the page can be freed.
675          */
676         if (!page->mapping) {
677                 if (!PageAnon(page) && PagePrivate(page)) {
678                         /*
679                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
680                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
681                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
682                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
683                          *    needs to be effective.
684                          */
685                         try_to_free_buffers(page);
686                 }
687                 goto rcu_unlock;
688         }
689
690         /* Establish migration ptes or remove ptes */
691         try_to_unmap(page, 1);
692
693         if (!page_mapped(page))
694                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
695
696         if (rc)
697                 remove_migration_ptes(page, page);
698 rcu_unlock:
699         if (rcu_locked)
700                 rcu_read_unlock();
701
702 unlock:
703
704         unlock_page(page);
705
706         if (rc != -EAGAIN) {
707                 /*
708                  * A page that has been migrated has all references
709                  * removed and will be freed. A page that has not been
710                  * migrated will have kepts its references and be
711                  * restored.
712                  */
713                 list_del(&page->lru);
714                 move_to_lru(page);
715         }
716
717 move_newpage:
718         if (!charge)
719                 mem_cgroup_end_migration(newpage);
720         /*
721          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
722          * then this will free the page.
723          */
724         move_to_lru(newpage);
725         if (result) {
726                 if (rc)
727                         *result = rc;
728                 else
729                         *result = page_to_nid(newpage);
730         }
731         return rc;
732 }
733
734 /*
735  * migrate_pages
736  *
737  * The function takes one list of pages to migrate and a function
738  * that determines from the page to be migrated and the private data
739  * the target of the move and allocates the page.
740  *
741  * The function returns after 10 attempts or if no pages
742  * are movable anymore because to has become empty
743  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
744  * returned to the LRU or freed.
745  *
746  * Return: Number of pages not migrated or error code.
747  */
748 int migrate_pages(struct list_head *from,
749                 new_page_t get_new_page, unsigned long private)
750 {
751         int retry = 1;
752         int nr_failed = 0;
753         int pass = 0;
754         struct page *page;
755         struct page *page2;
756         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
757         int rc;
758
759         if (!swapwrite)
760                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
761
762         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
763                 retry = 0;
764
765                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
766                         cond_resched();
767
768                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
769                                                 page, pass > 2);
770
771                         switch(rc) {
772                         case -ENOMEM:
773                                 goto out;
774                         case -EAGAIN:
775                                 retry++;
776                                 break;
777                         case 0:
778                                 break;
779                         default:
780                                 /* Permanent failure */
781                                 nr_failed++;
782                                 break;
783                         }
784                 }
785         }
786         rc = 0;
787 out:
788         if (!swapwrite)
789                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
790
791         putback_lru_pages(from);
792
793         if (rc)
794                 return rc;
795
796         return nr_failed + retry;
797 }
798
799 #ifdef CONFIG_NUMA
800 /*
801  * Move a list of individual pages
802  */
803 struct page_to_node {
804         unsigned long addr;
805         struct page *page;
806         int node;
807         int status;
808 };
809
810 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
811                 int **result)
812 {
813         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
814
815         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
816                 pm++;
817
818         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
819                 return NULL;
820
821         *result = &pm->status;
822
823         return alloc_pages_node(pm->node,
824                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
825 }
826
827 /*
828  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
829  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
830  * and the node number must contain a valid target node.
831  */
832 static int do_move_pages(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm,
833                                 int migrate_all)
834 {
835         int err;
836         struct page_to_node *pp;
837         LIST_HEAD(pagelist);
838
839         down_read(&mm->mmap_sem);
840
841         /*
842          * Build a list of pages to migrate
843          */
844         migrate_prep();
845         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
846                 struct vm_area_struct *vma;
847                 struct page *page;
848
849                 /*
850                  * A valid page pointer that will not match any of the
851                  * pages that will be moved.
852                  */
853                 pp->page = ZERO_PAGE(0);
854
855                 err = -EFAULT;
856                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
857                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
858                         goto set_status;
859
860                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
861
862                 err = PTR_ERR(page);
863                 if (IS_ERR(page))
864                         goto set_status;
865
866                 err = -ENOENT;
867                 if (!page)
868                         goto set_status;
869
870                 if (PageReserved(page))         /* Check for zero page */
871                         goto put_and_set;
872
873                 pp->page = page;
874                 err = page_to_nid(page);
875
876                 if (err == pp->node)
877                         /*
878                          * Node already in the right place
879                          */
880                         goto put_and_set;
881
882                 err = -EACCES;
883                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
884                                 !migrate_all)
885                         goto put_and_set;
886
887                 err = isolate_lru_page(page);
888                 if (!err)
889                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
890 put_and_set:
891                 /*
892                  * Either remove the duplicate refcount from
893                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
894                  * not isolated.
895                  */
896                 put_page(page);
897 set_status:
898                 pp->status = err;
899         }
900
901         if (!list_empty(&pagelist))
902                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
903                                 (unsigned long)pm);
904         else
905                 err = -ENOENT;
906
907         up_read(&mm->mmap_sem);
908         return err;
909 }
910
911 /*
912  * Determine the nodes of a list of pages. The addr in the pm array
913  * must have been set to the virtual address of which we want to determine
914  * the node number.
915  */
916 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm)
917 {
918         down_read(&mm->mmap_sem);
919
920         for ( ; pm->node != MAX_NUMNODES; pm++) {
921                 struct vm_area_struct *vma;
922                 struct page *page;
923                 int err;
924
925                 err = -EFAULT;
926                 vma = find_vma(mm, pm->addr);
927                 if (!vma)
928                         goto set_status;
929
930                 page = follow_page(vma, pm->addr, 0);
931
932                 err = PTR_ERR(page);
933                 if (IS_ERR(page))
934                         goto set_status;
935
936                 err = -ENOENT;
937                 /* Use PageReserved to check for zero page */
938                 if (!page || PageReserved(page))
939                         goto set_status;
940
941                 err = page_to_nid(page);
942 set_status:
943                 pm->status = err;
944         }
945
946         up_read(&mm->mmap_sem);
947         return 0;
948 }
949
950 /*
951  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
952  * process.
953  */
954 asmlinkage long sys_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
955                         const void __user * __user *pages,
956                         const int __user *nodes,
957                         int __user *status, int flags)
958 {
959         int err = 0;
960         int i;
961         struct task_struct *task;
962         nodemask_t task_nodes;
963         struct mm_struct *mm;
964         struct page_to_node *pm = NULL;
965
966         /* Check flags */
967         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
968                 return -EINVAL;
969
970         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
971                 return -EPERM;
972
973         /* Find the mm_struct */
974         read_lock(&tasklist_lock);
975         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
976         if (!task) {
977                 read_unlock(&tasklist_lock);
978                 return -ESRCH;
979         }
980         mm = get_task_mm(task);
981         read_unlock(&tasklist_lock);
982
983         if (!mm)
984                 return -EINVAL;
985
986         /*
987          * Check if this process has the right to modify the specified
988          * process. The right exists if the process has administrative
989          * capabilities, superuser privileges or the same
990          * userid as the target process.
991          */
992         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
993             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
994             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
995                 err = -EPERM;
996                 goto out2;
997         }
998
999         err = security_task_movememory(task);
1000         if (err)
1001                 goto out2;
1002
1003
1004         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1005
1006         /* Limit nr_pages so that the multiplication may not overflow */
1007         if (nr_pages >= ULONG_MAX / sizeof(struct page_to_node) - 1) {
1008                 err = -E2BIG;
1009                 goto out2;
1010         }
1011
1012         pm = vmalloc((nr_pages + 1) * sizeof(struct page_to_node));
1013         if (!pm) {
1014                 err = -ENOMEM;
1015                 goto out2;
1016         }
1017
1018         /*
1019          * Get parameters from user space and initialize the pm
1020          * array. Return various errors if the user did something wrong.
1021          */
1022         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1023                 const void __user *p;
1024
1025                 err = -EFAULT;
1026                 if (get_user(p, pages + i))
1027                         goto out;
1028
1029                 pm[i].addr = (unsigned long)p;
1030                 if (nodes) {
1031                         int node;
1032
1033                         if (get_user(node, nodes + i))
1034                                 goto out;
1035
1036                         err = -ENODEV;
1037                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
1038                                 goto out;
1039
1040                         err = -EACCES;
1041                         if (!node_isset(node, task_nodes))
1042                                 goto out;
1043
1044                         pm[i].node = node;
1045                 } else
1046                         pm[i].node = 0; /* anything to not match MAX_NUMNODES */
1047         }
1048         /* End marker */
1049         pm[nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
1050
1051         if (nodes)
1052                 err = do_move_pages(mm, pm, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1053         else
1054                 err = do_pages_stat(mm, pm);
1055
1056         if (err >= 0)
1057                 /* Return status information */
1058                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1059                         if (put_user(pm[i].status, status + i))
1060                                 err = -EFAULT;
1061
1062 out:
1063         vfree(pm);
1064 out2:
1065         mmput(mm);
1066         return err;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1071  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1072  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1073  */
1074 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1075         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1076 {
1077         struct vm_area_struct *vma;
1078         int err = 0;
1079
1080         for(vma = mm->mmap; vma->vm_next && !err; vma = vma->vm_next) {
1081                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1082                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1083                         if (err)
1084                                 break;
1085                 }
1086         }
1087         return err;
1088 }
1089 #endif