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