mm: change direct call of spin_lock(anon_vma->lock) to inline function
[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(). If scheduling work on other CPUs is
44  * undesirable, use migrate_prep_local()
45  */
46 int migrate_prep(void)
47 {
48         /*
49          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
50          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
51          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
52          * pages that may be busy.
53          */
54         lru_add_drain_all();
55
56         return 0;
57 }
58
59 /* Do the necessary work of migrate_prep but not if it involves other CPUs */
60 int migrate_prep_local(void)
61 {
62         lru_add_drain();
63
64         return 0;
65 }
66
67 /*
68  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
69  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
70  */
71 void putback_lru_pages(struct list_head *l)
72 {
73         struct page *page;
74         struct page *page2;
75
76         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
77                 list_del(&page->lru);
78                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
79                                 page_is_file_cache(page));
80                 putback_lru_page(page);
81         }
82 }
83
84 /*
85  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
86  */
87 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
88                                  unsigned long addr, void *old)
89 {
90         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
91         swp_entry_t entry;
92         pgd_t *pgd;
93         pud_t *pud;
94         pmd_t *pmd;
95         pte_t *ptep, pte;
96         spinlock_t *ptl;
97
98         pgd = pgd_offset(mm, addr);
99         if (!pgd_present(*pgd))
100                 goto out;
101
102         pud = pud_offset(pgd, addr);
103         if (!pud_present(*pud))
104                 goto out;
105
106         pmd = pmd_offset(pud, addr);
107         if (!pmd_present(*pmd))
108                 goto out;
109
110         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
111
112         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
113                 pte_unmap(ptep);
114                 goto out;
115         }
116
117         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
118         spin_lock(ptl);
119         pte = *ptep;
120         if (!is_swap_pte(pte))
121                 goto unlock;
122
123         entry = pte_to_swp_entry(pte);
124
125         if (!is_migration_entry(entry) ||
126             migration_entry_to_page(entry) != old)
127                 goto unlock;
128
129         get_page(new);
130         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
131         if (is_write_migration_entry(entry))
132                 pte = pte_mkwrite(pte);
133         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
134         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
135
136         if (PageAnon(new))
137                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
138         else
139                 page_add_file_rmap(new);
140
141         /* No need to invalidate - it was non-present before */
142         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
143 unlock:
144         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
145 out:
146         return SWAP_AGAIN;
147 }
148
149 /*
150  * Get rid of all migration entries and replace them by
151  * references to the indicated page.
152  */
153 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
154 {
155         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
156 }
157
158 /*
159  * Something used the pte of a page under migration. We need to
160  * get to the page and wait until migration is finished.
161  * When we return from this function the fault will be retried.
162  *
163  * This function is called from do_swap_page().
164  */
165 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
166                                 unsigned long address)
167 {
168         pte_t *ptep, pte;
169         spinlock_t *ptl;
170         swp_entry_t entry;
171         struct page *page;
172
173         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
174         pte = *ptep;
175         if (!is_swap_pte(pte))
176                 goto out;
177
178         entry = pte_to_swp_entry(pte);
179         if (!is_migration_entry(entry))
180                 goto out;
181
182         page = migration_entry_to_page(entry);
183
184         /*
185          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
186          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
187          * against a page without get_page().
188          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
189          * will occur again.
190          */
191         if (!get_page_unless_zero(page))
192                 goto out;
193         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
194         wait_on_page_locked(page);
195         put_page(page);
196         return;
197 out:
198         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
199 }
200
201 /*
202  * Replace the page in the mapping.
203  *
204  * The number of remaining references must be:
205  * 1 for anonymous pages without a mapping
206  * 2 for pages with a mapping
207  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
208  */
209 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
210                 struct page *newpage, struct page *page)
211 {
212         int expected_count;
213         void **pslot;
214
215         if (!mapping) {
216                 /* Anonymous page without mapping */
217                 if (page_count(page) != 1)
218                         return -EAGAIN;
219                 return 0;
220         }
221
222         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
223
224         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
225                                         page_index(page));
226
227         expected_count = 2 + page_has_private(page);
228         if (page_count(page) != expected_count ||
229                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
230                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
231                 return -EAGAIN;
232         }
233
234         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
235                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
236                 return -EAGAIN;
237         }
238
239         /*
240          * Now we know that no one else is looking at the page.
241          */
242         get_page(newpage);      /* add cache reference */
243         if (PageSwapCache(page)) {
244                 SetPageSwapCache(newpage);
245                 set_page_private(newpage, page_private(page));
246         }
247
248         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
249
250         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
251         /*
252          * Drop cache reference from old page.
253          * We know this isn't the last reference.
254          */
255         __put_page(page);
256
257         /*
258          * If moved to a different zone then also account
259          * the page for that zone. Other VM counters will be
260          * taken care of when we establish references to the
261          * new page and drop references to the old page.
262          *
263          * Note that anonymous pages are accounted for
264          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
265          * are mapped to swap space.
266          */
267         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
268         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
269         if (PageSwapBacked(page)) {
270                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
271                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
272         }
273         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
274
275         return 0;
276 }
277
278 /*
279  * Copy the page to its new location
280  */
281 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
282 {
283         copy_highpage(newpage, page);
284
285         if (PageError(page))
286                 SetPageError(newpage);
287         if (PageReferenced(page))
288                 SetPageReferenced(newpage);
289         if (PageUptodate(page))
290                 SetPageUptodate(newpage);
291         if (TestClearPageActive(page)) {
292                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
293                 SetPageActive(newpage);
294         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
295                 SetPageUnevictable(newpage);
296         if (PageChecked(page))
297                 SetPageChecked(newpage);
298         if (PageMappedToDisk(page))
299                 SetPageMappedToDisk(newpage);
300
301         if (PageDirty(page)) {
302                 clear_page_dirty_for_io(page);
303                 /*
304                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
305                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
306                  * but we can't use set_page_dirty because that function
307                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
308                  * Wheras only part of our page may be dirty.
309                  */
310                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
311         }
312
313         mlock_migrate_page(newpage, page);
314         ksm_migrate_page(newpage, page);
315
316         ClearPageSwapCache(page);
317         ClearPagePrivate(page);
318         set_page_private(page, 0);
319         page->mapping = NULL;
320
321         /*
322          * If any waiters have accumulated on the new page then
323          * wake them up.
324          */
325         if (PageWriteback(newpage))
326                 end_page_writeback(newpage);
327 }
328
329 /************************************************************
330  *                    Migration functions
331  ***********************************************************/
332
333 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
334 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
335                         struct page *newpage, struct page *page)
336 {
337         return -EIO;
338 }
339 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
340
341 /*
342  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
343  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
344  *
345  * Pages are locked upon entry and exit.
346  */
347 int migrate_page(struct address_space *mapping,
348                 struct page *newpage, struct page *page)
349 {
350         int rc;
351
352         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
353
354         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
355
356         if (rc)
357                 return rc;
358
359         migrate_page_copy(newpage, page);
360         return 0;
361 }
362 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
363
364 #ifdef CONFIG_BLOCK
365 /*
366  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
367  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
368  * exist.
369  */
370 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
371                 struct page *newpage, struct page *page)
372 {
373         struct buffer_head *bh, *head;
374         int rc;
375
376         if (!page_has_buffers(page))
377                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
378
379         head = page_buffers(page);
380
381         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
382
383         if (rc)
384                 return rc;
385
386         bh = head;
387         do {
388                 get_bh(bh);
389                 lock_buffer(bh);
390                 bh = bh->b_this_page;
391
392         } while (bh != head);
393
394         ClearPagePrivate(page);
395         set_page_private(newpage, page_private(page));
396         set_page_private(page, 0);
397         put_page(page);
398         get_page(newpage);
399
400         bh = head;
401         do {
402                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
403                 bh = bh->b_this_page;
404
405         } while (bh != head);
406
407         SetPagePrivate(newpage);
408
409         migrate_page_copy(newpage, page);
410
411         bh = head;
412         do {
413                 unlock_buffer(bh);
414                 put_bh(bh);
415                 bh = bh->b_this_page;
416
417         } while (bh != head);
418
419         return 0;
420 }
421 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
422 #endif
423
424 /*
425  * Writeback a page to clean the dirty state
426  */
427 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
428 {
429         struct writeback_control wbc = {
430                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
431                 .nr_to_write = 1,
432                 .range_start = 0,
433                 .range_end = LLONG_MAX,
434                 .nonblocking = 1,
435                 .for_reclaim = 1
436         };
437         int rc;
438
439         if (!mapping->a_ops->writepage)
440                 /* No write method for the address space */
441                 return -EINVAL;
442
443         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
444                 /* Someone else already triggered a write */
445                 return -EAGAIN;
446
447         /*
448          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
449          * the page on some queue. So the page must be clean for
450          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
451          * page state is no longer what we checked for earlier.
452          * At this point we know that the migration attempt cannot
453          * be successful.
454          */
455         remove_migration_ptes(page, page);
456
457         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
458
459         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
460                 /* unlocked. Relock */
461                 lock_page(page);
462
463         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
464 }
465
466 /*
467  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
468  */
469 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
470         struct page *newpage, struct page *page)
471 {
472         if (PageDirty(page))
473                 return writeout(mapping, page);
474
475         /*
476          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
477          * We must have no buffers or drop them.
478          */
479         if (page_has_private(page) &&
480             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
481                 return -EAGAIN;
482
483         return migrate_page(mapping, newpage, page);
484 }
485
486 /*
487  * Move a page to a newly allocated page
488  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
489  *
490  * The new page will have replaced the old page if this function
491  * is successful.
492  *
493  * Return value:
494  *   < 0 - error code
495  *  == 0 - success
496  */
497 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
498                                                 int remap_swapcache)
499 {
500         struct address_space *mapping;
501         int rc;
502
503         /*
504          * Block others from accessing the page when we get around to
505          * establishing additional references. We are the only one
506          * holding a reference to the new page at this point.
507          */
508         if (!trylock_page(newpage))
509                 BUG();
510
511         /* Prepare mapping for the new page.*/
512         newpage->index = page->index;
513         newpage->mapping = page->mapping;
514         if (PageSwapBacked(page))
515                 SetPageSwapBacked(newpage);
516
517         mapping = page_mapping(page);
518         if (!mapping)
519                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
520         else if (mapping->a_ops->migratepage)
521                 /*
522                  * Most pages have a mapping and most filesystems
523                  * should provide a migration function. Anonymous
524                  * pages are part of swap space which also has its
525                  * own migration function. This is the most common
526                  * path for page migration.
527                  */
528                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
529                                                 newpage, page);
530         else
531                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
532
533         if (rc) {
534                 newpage->mapping = NULL;
535         } else {
536                 if (remap_swapcache)
537                         remove_migration_ptes(page, newpage);
538         }
539
540         unlock_page(newpage);
541
542         return rc;
543 }
544
545 /*
546  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
547  * to the newly allocated page in newpage.
548  */
549 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
550                         struct page *page, int force, int offlining)
551 {
552         int rc = 0;
553         int *result = NULL;
554         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
555         int remap_swapcache = 1;
556         int rcu_locked = 0;
557         int charge = 0;
558         struct mem_cgroup *mem = NULL;
559         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
560
561         if (!newpage)
562                 return -ENOMEM;
563
564         if (page_count(page) == 1) {
565                 /* page was freed from under us. So we are done. */
566                 goto move_newpage;
567         }
568
569         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
570         rc = -EAGAIN;
571
572         if (!trylock_page(page)) {
573                 if (!force)
574                         goto move_newpage;
575                 lock_page(page);
576         }
577
578         /*
579          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
580          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
581          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
582          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
583          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
584          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
585          * serializes that).
586          */
587         if (PageKsm(page) && !offlining) {
588                 rc = -EBUSY;
589                 goto unlock;
590         }
591
592         /* charge against new page */
593         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage, &mem);
594         if (charge == -ENOMEM) {
595                 rc = -ENOMEM;
596                 goto unlock;
597         }
598         BUG_ON(charge);
599
600         if (PageWriteback(page)) {
601                 if (!force)
602                         goto uncharge;
603                 wait_on_page_writeback(page);
604         }
605         /*
606          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
607          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
608          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
609          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
610          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
611          * just care Anon page here.
612          */
613         if (PageAnon(page)) {
614                 rcu_read_lock();
615                 rcu_locked = 1;
616
617                 /* Determine how to safely use anon_vma */
618                 if (!page_mapped(page)) {
619                         if (!PageSwapCache(page))
620                                 goto rcu_unlock;
621
622                         /*
623                          * We cannot be sure that the anon_vma of an unmapped
624                          * swapcache page is safe to use because we don't
625                          * know in advance if the VMA that this page belonged
626                          * to still exists. If the VMA and others sharing the
627                          * data have been freed, then the anon_vma could
628                          * already be invalid.
629                          *
630                          * To avoid this possibility, swapcache pages get
631                          * migrated but are not remapped when migration
632                          * completes
633                          */
634                         remap_swapcache = 0;
635                 } else {
636                         /*
637                          * Take a reference count on the anon_vma if the
638                          * page is mapped so that it is guaranteed to
639                          * exist when the page is remapped later
640                          */
641                         anon_vma = page_anon_vma(page);
642                         atomic_inc(&anon_vma->external_refcount);
643                 }
644         }
645
646         /*
647          * Corner case handling:
648          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
649          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
650          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
651          * trigger a BUG.  So handle it here.
652          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
653          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
654          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
655          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
656          * free the metadata, so the page can be freed.
657          */
658         if (!page->mapping) {
659                 if (!PageAnon(page) && page_has_private(page)) {
660                         /*
661                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
662                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
663                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
664                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
665                          *    needs to be effective.
666                          */
667                         try_to_free_buffers(page);
668                         goto rcu_unlock;
669                 }
670                 goto skip_unmap;
671         }
672
673         /* Establish migration ptes or remove ptes */
674         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
675
676 skip_unmap:
677         if (!page_mapped(page))
678                 rc = move_to_new_page(newpage, page, remap_swapcache);
679
680         if (rc && remap_swapcache)
681                 remove_migration_ptes(page, page);
682 rcu_unlock:
683
684         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
685         if (anon_vma && atomic_dec_and_lock(&anon_vma->external_refcount, &anon_vma->lock)) {
686                 int empty = list_empty(&anon_vma->head);
687                 anon_vma_unlock(anon_vma);
688                 if (empty)
689                         anon_vma_free(anon_vma);
690         }
691
692         if (rcu_locked)
693                 rcu_read_unlock();
694 uncharge:
695         if (!charge)
696                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
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                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
709                                 page_is_file_cache(page));
710                 putback_lru_page(page);
711         }
712
713 move_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, int offlining)
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, offlining);
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_exact_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  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
828  */
829 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
830                                       struct page_to_node *pm,
831                                       int migrate_all)
832 {
833         int err;
834         struct page_to_node *pp;
835         LIST_HEAD(pagelist);
836
837         down_read(&mm->mmap_sem);
838
839         /*
840          * Build a list of pages to migrate
841          */
842         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
843                 struct vm_area_struct *vma;
844                 struct page *page;
845
846                 err = -EFAULT;
847                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
848                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
849                         goto set_status;
850
851                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
852
853                 err = PTR_ERR(page);
854                 if (IS_ERR(page))
855                         goto set_status;
856
857                 err = -ENOENT;
858                 if (!page)
859                         goto set_status;
860
861                 /* Use PageReserved to check for zero page */
862                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
863                         goto put_and_set;
864
865                 pp->page = page;
866                 err = page_to_nid(page);
867
868                 if (err == pp->node)
869                         /*
870                          * Node already in the right place
871                          */
872                         goto put_and_set;
873
874                 err = -EACCES;
875                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
876                                 !migrate_all)
877                         goto put_and_set;
878
879                 err = isolate_lru_page(page);
880                 if (!err) {
881                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
882                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
883                                             page_is_file_cache(page));
884                 }
885 put_and_set:
886                 /*
887                  * Either remove the duplicate refcount from
888                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
889                  * not isolated.
890                  */
891                 put_page(page);
892 set_status:
893                 pp->status = err;
894         }
895
896         err = 0;
897         if (!list_empty(&pagelist))
898                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
899                                 (unsigned long)pm, 0);
900
901         up_read(&mm->mmap_sem);
902         return err;
903 }
904
905 /*
906  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
907  * the corresponding array of status.
908  */
909 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
910                          unsigned long nr_pages,
911                          const void __user * __user *pages,
912                          const int __user *nodes,
913                          int __user *status, int flags)
914 {
915         struct page_to_node *pm;
916         nodemask_t task_nodes;
917         unsigned long chunk_nr_pages;
918         unsigned long chunk_start;
919         int err;
920
921         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
922
923         err = -ENOMEM;
924         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
925         if (!pm)
926                 goto out;
927
928         migrate_prep();
929
930         /*
931          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
932          * but keep the last one as a marker
933          */
934         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
935
936         for (chunk_start = 0;
937              chunk_start < nr_pages;
938              chunk_start += chunk_nr_pages) {
939                 int j;
940
941                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
942                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
943
944                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
945                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
946                         const void __user *p;
947                         int node;
948
949                         err = -EFAULT;
950                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
951                                 goto out_pm;
952                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
953
954                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
955                                 goto out_pm;
956
957                         err = -ENODEV;
958                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
959                                 goto out_pm;
960
961                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
962                                 goto out_pm;
963
964                         err = -EACCES;
965                         if (!node_isset(node, task_nodes))
966                                 goto out_pm;
967
968                         pm[j].node = node;
969                 }
970
971                 /* End marker for this chunk */
972                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
973
974                 /* Migrate this chunk */
975                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
976                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
977                 if (err < 0)
978                         goto out_pm;
979
980                 /* Return status information */
981                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
982                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
983                                 err = -EFAULT;
984                                 goto out_pm;
985                         }
986         }
987         err = 0;
988
989 out_pm:
990         free_page((unsigned long)pm);
991 out:
992         return err;
993 }
994
995 /*
996  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
997  */
998 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
999                                 const void __user **pages, int *status)
1000 {
1001         unsigned long i;
1002
1003         down_read(&mm->mmap_sem);
1004
1005         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1006                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1007                 struct vm_area_struct *vma;
1008                 struct page *page;
1009                 int err = -EFAULT;
1010
1011                 vma = find_vma(mm, addr);
1012                 if (!vma)
1013                         goto set_status;
1014
1015                 page = follow_page(vma, addr, 0);
1016
1017                 err = PTR_ERR(page);
1018                 if (IS_ERR(page))
1019                         goto set_status;
1020
1021                 err = -ENOENT;
1022                 /* Use PageReserved to check for zero page */
1023                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
1024                         goto set_status;
1025
1026                 err = page_to_nid(page);
1027 set_status:
1028                 *status = err;
1029
1030                 pages++;
1031                 status++;
1032         }
1033
1034         up_read(&mm->mmap_sem);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1039  * a user array of status.
1040  */
1041 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1042                          const void __user * __user *pages,
1043                          int __user *status)
1044 {
1045 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1046         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1047         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1048
1049         while (nr_pages) {
1050                 unsigned long chunk_nr;
1051
1052                 chunk_nr = nr_pages;
1053                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1054                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1055
1056                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1057                         break;
1058
1059                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1060
1061                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1062                         break;
1063
1064                 pages += chunk_nr;
1065                 status += chunk_nr;
1066                 nr_pages -= chunk_nr;
1067         }
1068         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1073  * process.
1074  */
1075 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1076                 const void __user * __user *, pages,
1077                 const int __user *, nodes,
1078                 int __user *, status, int, flags)
1079 {
1080         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1081         struct task_struct *task;
1082         struct mm_struct *mm;
1083         int err;
1084
1085         /* Check flags */
1086         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1087                 return -EINVAL;
1088
1089         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1090                 return -EPERM;
1091
1092         /* Find the mm_struct */
1093         read_lock(&tasklist_lock);
1094         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1095         if (!task) {
1096                 read_unlock(&tasklist_lock);
1097                 return -ESRCH;
1098         }
1099         mm = get_task_mm(task);
1100         read_unlock(&tasklist_lock);
1101
1102         if (!mm)
1103                 return -EINVAL;
1104
1105         /*
1106          * Check if this process has the right to modify the specified
1107          * process. The right exists if the process has administrative
1108          * capabilities, superuser privileges or the same
1109          * userid as the target process.
1110          */
1111         rcu_read_lock();
1112         tcred = __task_cred(task);
1113         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1114             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1115             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1116                 rcu_read_unlock();
1117                 err = -EPERM;
1118                 goto out;
1119         }
1120         rcu_read_unlock();
1121
1122         err = security_task_movememory(task);
1123         if (err)
1124                 goto out;
1125
1126         if (nodes) {
1127                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1128                                     flags);
1129         } else {
1130                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1131         }
1132
1133 out:
1134         mmput(mm);
1135         return err;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1140  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1141  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1142  */
1143 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1144         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1145 {
1146         struct vm_area_struct *vma;
1147         int err = 0;
1148
1149         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1150                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1151                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1152                         if (err)
1153                                 break;
1154                 }
1155         }
1156         return err;
1157 }
1158 #endif