Merge branch 'akpm' (incoming from Andrew)
[linux-3.10.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #include <linux/mempolicy.h>
69 #include <linux/mm.h>
70 #include <linux/highmem.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/kernel.h>
73 #include <linux/sched.h>
74 #include <linux/nodemask.h>
75 #include <linux/cpuset.h>
76 #include <linux/slab.h>
77 #include <linux/string.h>
78 #include <linux/export.h>
79 #include <linux/nsproxy.h>
80 #include <linux/interrupt.h>
81 #include <linux/init.h>
82 #include <linux/compat.h>
83 #include <linux/swap.h>
84 #include <linux/seq_file.h>
85 #include <linux/proc_fs.h>
86 #include <linux/migrate.h>
87 #include <linux/ksm.h>
88 #include <linux/rmap.h>
89 #include <linux/security.h>
90 #include <linux/syscalls.h>
91 #include <linux/ctype.h>
92 #include <linux/mm_inline.h>
93 #include <linux/mmu_notifier.h>
94
95 #include <asm/tlbflush.h>
96 #include <asm/uaccess.h>
97 #include <linux/random.h>
98
99 #include "internal.h"
100
101 /* Internal flags */
102 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
103 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
104
105 static struct kmem_cache *policy_cache;
106 static struct kmem_cache *sn_cache;
107
108 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
109    policied. */
110 enum zone_type policy_zone = 0;
111
112 /*
113  * run-time system-wide default policy => local allocation
114  */
115 static struct mempolicy default_policy = {
116         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
117         .mode = MPOL_PREFERRED,
118         .flags = MPOL_F_LOCAL,
119 };
120
121 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
122
123 static struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
124 {
125         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
126         int node;
127
128         if (!pol) {
129                 node = numa_node_id();
130                 if (node != NUMA_NO_NODE)
131                         pol = &preferred_node_policy[node];
132
133                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
134                 if (!pol->mode)
135                         pol = NULL;
136         }
137
138         return pol;
139 }
140
141 static const struct mempolicy_operations {
142         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
143         /*
144          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
145          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
146          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
147          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
148          * page.
149          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
150          * rebind directly.
151          *
152          * step:
153          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
154          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
155          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
156          */
157         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
158                         enum mpol_rebind_step step);
159 } mpol_ops[MPOL_MAX];
160
161 /* Check that the nodemask contains at least one populated zone */
162 static int is_valid_nodemask(const nodemask_t *nodemask)
163 {
164         return nodes_intersects(*nodemask, node_states[N_MEMORY]);
165 }
166
167 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
168 {
169         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
170 }
171
172 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
173                                    const nodemask_t *rel)
174 {
175         nodemask_t tmp;
176         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
177         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
178 }
179
180 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
181 {
182         if (nodes_empty(*nodes))
183                 return -EINVAL;
184         pol->v.nodes = *nodes;
185         return 0;
186 }
187
188 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
189 {
190         if (!nodes)
191                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
192         else if (nodes_empty(*nodes))
193                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
194         else
195                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
196         return 0;
197 }
198
199 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
200 {
201         if (!is_valid_nodemask(nodes))
202                 return -EINVAL;
203         pol->v.nodes = *nodes;
204         return 0;
205 }
206
207 /*
208  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
209  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
210  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
211  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
212  *
213  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
214  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
215  */
216 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
217                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
218 {
219         int ret;
220
221         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
222         if (pol == NULL)
223                 return 0;
224         /* Check N_MEMORY */
225         nodes_and(nsc->mask1,
226                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
227
228         VM_BUG_ON(!nodes);
229         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
230                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
231         else {
232                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
233                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes,&nsc->mask1);
234                 else
235                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
236
237                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
238                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
239                 else
240                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
241                                                 cpuset_current_mems_allowed;
242         }
243
244         if (nodes)
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
246         else
247                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
248         return ret;
249 }
250
251 /*
252  * This function just creates a new policy, does some check and simple
253  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
254  */
255 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
256                                   nodemask_t *nodes)
257 {
258         struct mempolicy *policy;
259
260         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
261                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
262
263         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
264                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
265                         return ERR_PTR(-EINVAL);
266                 return NULL;
267         }
268         VM_BUG_ON(!nodes);
269
270         /*
271          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
272          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
273          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
274          */
275         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
276                 if (nodes_empty(*nodes)) {
277                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
278                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
279                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
280                 }
281         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
282                 if (!nodes_empty(*nodes))
283                         return ERR_PTR(-EINVAL);
284                 mode = MPOL_PREFERRED;
285         } else if (nodes_empty(*nodes))
286                 return ERR_PTR(-EINVAL);
287         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
288         if (!policy)
289                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
290         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
291         policy->mode = mode;
292         policy->flags = flags;
293
294         return policy;
295 }
296
297 /* Slow path of a mpol destructor. */
298 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
299 {
300         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
301                 return;
302         kmem_cache_free(policy_cache, p);
303 }
304
305 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
306                                 enum mpol_rebind_step step)
307 {
308 }
309
310 /*
311  * step:
312  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
313  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
314  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
315  */
316 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
317                                  enum mpol_rebind_step step)
318 {
319         nodemask_t tmp;
320
321         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
322                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
323         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
324                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
325         else {
326                 /*
327                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
328                  * result
329                  */
330                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
331                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
332                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
333                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
334                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
335                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
336                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
337                 } else
338                         BUG();
339         }
340
341         if (nodes_empty(tmp))
342                 tmp = *nodes;
343
344         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
345                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
346         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
347                 pol->v.nodes = tmp;
348         else
349                 BUG();
350
351         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
352                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
353                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
354                         current->il_next = first_node(tmp);
355                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
356                         current->il_next = numa_node_id();
357         }
358 }
359
360 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
361                                   const nodemask_t *nodes,
362                                   enum mpol_rebind_step step)
363 {
364         nodemask_t tmp;
365
366         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
367                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
368
369                 if (node_isset(node, *nodes)) {
370                         pol->v.preferred_node = node;
371                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
372                 } else
373                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
374         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
375                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
376                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
377         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
378                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
379                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
380                                                    *nodes);
381                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
382         }
383 }
384
385 /*
386  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
387  *
388  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
389  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
390  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
391  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
392  * page.
393  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
394  * rebind directly.
395  *
396  * step:
397  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
398  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
399  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
400  */
401 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
402                                 enum mpol_rebind_step step)
403 {
404         if (!pol)
405                 return;
406         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
407             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
408                 return;
409
410         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
411                 return;
412
413         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
414                 BUG();
415
416         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
417                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
418         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
419                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
420         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
421                 BUG();
422
423         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
424 }
425
426 /*
427  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
428  * pointer, and updates task mempolicy.
429  *
430  * Called with task's alloc_lock held.
431  */
432
433 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
434                         enum mpol_rebind_step step)
435 {
436         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
437 }
438
439 /*
440  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
441  *
442  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
443  */
444
445 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
446 {
447         struct vm_area_struct *vma;
448
449         down_write(&mm->mmap_sem);
450         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
451                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
452         up_write(&mm->mmap_sem);
453 }
454
455 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
456         [MPOL_DEFAULT] = {
457                 .rebind = mpol_rebind_default,
458         },
459         [MPOL_INTERLEAVE] = {
460                 .create = mpol_new_interleave,
461                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
462         },
463         [MPOL_PREFERRED] = {
464                 .create = mpol_new_preferred,
465                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
466         },
467         [MPOL_BIND] = {
468                 .create = mpol_new_bind,
469                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
470         },
471 };
472
473 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
474                                 unsigned long flags);
475
476 /* Scan through pages checking if pages follow certain conditions. */
477 static int check_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
478                 unsigned long addr, unsigned long end,
479                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
480                 void *private)
481 {
482         pte_t *orig_pte;
483         pte_t *pte;
484         spinlock_t *ptl;
485
486         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
487         do {
488                 struct page *page;
489                 int nid;
490
491                 if (!pte_present(*pte))
492                         continue;
493                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
494                 if (!page)
495                         continue;
496                 /*
497                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
498                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
499                  */
500                 if (PageReserved(page))
501                         continue;
502                 nid = page_to_nid(page);
503                 if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
504                         continue;
505
506                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
507                         migrate_page_add(page, private, flags);
508                 else
509                         break;
510         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
511         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
512         return addr != end;
513 }
514
515 static inline int check_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
516                 unsigned long addr, unsigned long end,
517                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
518                 void *private)
519 {
520         pmd_t *pmd;
521         unsigned long next;
522
523         pmd = pmd_offset(pud, addr);
524         do {
525                 next = pmd_addr_end(addr, end);
526                 split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
527                 if (pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd))
528                         continue;
529                 if (check_pte_range(vma, pmd, addr, next, nodes,
530                                     flags, private))
531                         return -EIO;
532         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
533         return 0;
534 }
535
536 static inline int check_pud_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
537                 unsigned long addr, unsigned long end,
538                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
539                 void *private)
540 {
541         pud_t *pud;
542         unsigned long next;
543
544         pud = pud_offset(pgd, addr);
545         do {
546                 next = pud_addr_end(addr, end);
547                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
548                         continue;
549                 if (check_pmd_range(vma, pud, addr, next, nodes,
550                                     flags, private))
551                         return -EIO;
552         } while (pud++, addr = next, addr != end);
553         return 0;
554 }
555
556 static inline int check_pgd_range(struct vm_area_struct *vma,
557                 unsigned long addr, unsigned long end,
558                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
559                 void *private)
560 {
561         pgd_t *pgd;
562         unsigned long next;
563
564         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
565         do {
566                 next = pgd_addr_end(addr, end);
567                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
568                         continue;
569                 if (check_pud_range(vma, pgd, addr, next, nodes,
570                                     flags, private))
571                         return -EIO;
572         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
573         return 0;
574 }
575
576 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_NUMA_PROT_NONE
577 /*
578  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
579  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
580  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
581  *
582  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
583  * an architecture makes a different choice, it will need further
584  * changes to the core.
585  */
586 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
587                         unsigned long addr, unsigned long end)
588 {
589         int nr_updated;
590         BUILD_BUG_ON(_PAGE_NUMA != _PAGE_PROTNONE);
591
592         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, vma->vm_page_prot, 0, 1);
593         if (nr_updated)
594                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
595
596         return nr_updated;
597 }
598 #else
599 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
600                         unsigned long addr, unsigned long end)
601 {
602         return 0;
603 }
604 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_NUMA_PROT_NONE */
605
606 /*
607  * Check if all pages in a range are on a set of nodes.
608  * If pagelist != NULL then isolate pages from the LRU and
609  * put them on the pagelist.
610  */
611 static struct vm_area_struct *
612 check_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
613                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags, void *private)
614 {
615         int err;
616         struct vm_area_struct *first, *vma, *prev;
617
618
619         first = find_vma(mm, start);
620         if (!first)
621                 return ERR_PTR(-EFAULT);
622         prev = NULL;
623         for (vma = first; vma && vma->vm_start < end; vma = vma->vm_next) {
624                 unsigned long endvma = vma->vm_end;
625
626                 if (endvma > end)
627                         endvma = end;
628                 if (vma->vm_start > start)
629                         start = vma->vm_start;
630
631                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
632                         if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
633                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
634                         if (prev && prev->vm_end < vma->vm_start)
635                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
636                 }
637
638                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
639                         goto next;
640
641                 if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
642                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
643                         goto next;
644                 }
645
646                 if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
647                      ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
648                       vma_migratable(vma))) {
649
650                         err = check_pgd_range(vma, start, endvma, nodes,
651                                                 flags, private);
652                         if (err) {
653                                 first = ERR_PTR(err);
654                                 break;
655                         }
656                 }
657 next:
658                 prev = vma;
659         }
660         return first;
661 }
662
663 /*
664  * Apply policy to a single VMA
665  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
666  */
667 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
668                                                 struct mempolicy *pol)
669 {
670         int err;
671         struct mempolicy *old;
672         struct mempolicy *new;
673
674         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
675                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
676                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
677                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
678
679         new = mpol_dup(pol);
680         if (IS_ERR(new))
681                 return PTR_ERR(new);
682
683         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
684                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
685                 if (err)
686                         goto err_out;
687         }
688
689         old = vma->vm_policy;
690         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
691         mpol_put(old);
692
693         return 0;
694  err_out:
695         mpol_put(new);
696         return err;
697 }
698
699 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
700 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
701                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
702 {
703         struct vm_area_struct *next;
704         struct vm_area_struct *prev;
705         struct vm_area_struct *vma;
706         int err = 0;
707         pgoff_t pgoff;
708         unsigned long vmstart;
709         unsigned long vmend;
710
711         vma = find_vma(mm, start);
712         if (!vma || vma->vm_start > start)
713                 return -EFAULT;
714
715         prev = vma->vm_prev;
716         if (start > vma->vm_start)
717                 prev = vma;
718
719         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
720                 next = vma->vm_next;
721                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
722                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
723
724                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
725                         continue;
726
727                 pgoff = vma->vm_pgoff +
728                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
729                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
730                                   vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
731                                   new_pol);
732                 if (prev) {
733                         vma = prev;
734                         next = vma->vm_next;
735                         continue;
736                 }
737                 if (vma->vm_start != vmstart) {
738                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
739                         if (err)
740                                 goto out;
741                 }
742                 if (vma->vm_end != vmend) {
743                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
744                         if (err)
745                                 goto out;
746                 }
747                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
748                 if (err)
749                         goto out;
750         }
751
752  out:
753         return err;
754 }
755
756 /*
757  * Update task->flags PF_MEMPOLICY bit: set iff non-default
758  * mempolicy.  Allows more rapid checking of this (combined perhaps
759  * with other PF_* flag bits) on memory allocation hot code paths.
760  *
761  * If called from outside this file, the task 'p' should -only- be
762  * a newly forked child not yet visible on the task list, because
763  * manipulating the task flags of a visible task is not safe.
764  *
765  * The above limitation is why this routine has the funny name
766  * mpol_fix_fork_child_flag().
767  *
768  * It is also safe to call this with a task pointer of current,
769  * which the static wrapper mpol_set_task_struct_flag() does,
770  * for use within this file.
771  */
772
773 void mpol_fix_fork_child_flag(struct task_struct *p)
774 {
775         if (p->mempolicy)
776                 p->flags |= PF_MEMPOLICY;
777         else
778                 p->flags &= ~PF_MEMPOLICY;
779 }
780
781 static void mpol_set_task_struct_flag(void)
782 {
783         mpol_fix_fork_child_flag(current);
784 }
785
786 /* Set the process memory policy */
787 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
788                              nodemask_t *nodes)
789 {
790         struct mempolicy *new, *old;
791         struct mm_struct *mm = current->mm;
792         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
793         int ret;
794
795         if (!scratch)
796                 return -ENOMEM;
797
798         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
799         if (IS_ERR(new)) {
800                 ret = PTR_ERR(new);
801                 goto out;
802         }
803         /*
804          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
805          * is using it.
806          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
807          * with no 'mm'.
808          */
809         if (mm)
810                 down_write(&mm->mmap_sem);
811         task_lock(current);
812         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
813         if (ret) {
814                 task_unlock(current);
815                 if (mm)
816                         up_write(&mm->mmap_sem);
817                 mpol_put(new);
818                 goto out;
819         }
820         old = current->mempolicy;
821         current->mempolicy = new;
822         mpol_set_task_struct_flag();
823         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
824             nodes_weight(new->v.nodes))
825                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
826         task_unlock(current);
827         if (mm)
828                 up_write(&mm->mmap_sem);
829
830         mpol_put(old);
831         ret = 0;
832 out:
833         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
834         return ret;
835 }
836
837 /*
838  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
839  *
840  * Called with task's alloc_lock held
841  */
842 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
843 {
844         nodes_clear(*nodes);
845         if (p == &default_policy)
846                 return;
847
848         switch (p->mode) {
849         case MPOL_BIND:
850                 /* Fall through */
851         case MPOL_INTERLEAVE:
852                 *nodes = p->v.nodes;
853                 break;
854         case MPOL_PREFERRED:
855                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
856                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
857                 /* else return empty node mask for local allocation */
858                 break;
859         default:
860                 BUG();
861         }
862 }
863
864 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
865 {
866         struct page *p;
867         int err;
868
869         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
870         if (err >= 0) {
871                 err = page_to_nid(p);
872                 put_page(p);
873         }
874         return err;
875 }
876
877 /* Retrieve NUMA policy */
878 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
879                              unsigned long addr, unsigned long flags)
880 {
881         int err;
882         struct mm_struct *mm = current->mm;
883         struct vm_area_struct *vma = NULL;
884         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
885
886         if (flags &
887                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
888                 return -EINVAL;
889
890         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
891                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
892                         return -EINVAL;
893                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
894                 task_lock(current);
895                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
896                 task_unlock(current);
897                 return 0;
898         }
899
900         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
901                 /*
902                  * Do NOT fall back to task policy if the
903                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
904                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
905                  */
906                 down_read(&mm->mmap_sem);
907                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
908                 if (!vma) {
909                         up_read(&mm->mmap_sem);
910                         return -EFAULT;
911                 }
912                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
913                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
914                 else
915                         pol = vma->vm_policy;
916         } else if (addr)
917                 return -EINVAL;
918
919         if (!pol)
920                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
921
922         if (flags & MPOL_F_NODE) {
923                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
924                         err = lookup_node(mm, addr);
925                         if (err < 0)
926                                 goto out;
927                         *policy = err;
928                 } else if (pol == current->mempolicy &&
929                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
930                         *policy = current->il_next;
931                 } else {
932                         err = -EINVAL;
933                         goto out;
934                 }
935         } else {
936                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
937                                                 pol->mode;
938                 /*
939                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
940                  * the policy to userspace.
941                  */
942                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
943         }
944
945         if (vma) {
946                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
947                 vma = NULL;
948         }
949
950         err = 0;
951         if (nmask) {
952                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
953                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
954                 } else {
955                         task_lock(current);
956                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
957                         task_unlock(current);
958                 }
959         }
960
961  out:
962         mpol_cond_put(pol);
963         if (vma)
964                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
965         return err;
966 }
967
968 #ifdef CONFIG_MIGRATION
969 /*
970  * page migration
971  */
972 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
973                                 unsigned long flags)
974 {
975         /*
976          * Avoid migrating a page that is shared with others.
977          */
978         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
979                 if (!isolate_lru_page(page)) {
980                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
981                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
982                                             page_is_file_cache(page));
983                 }
984         }
985 }
986
987 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
988 {
989         return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
990 }
991
992 /*
993  * Migrate pages from one node to a target node.
994  * Returns error or the number of pages not migrated.
995  */
996 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
997                            int flags)
998 {
999         nodemask_t nmask;
1000         LIST_HEAD(pagelist);
1001         int err = 0;
1002
1003         nodes_clear(nmask);
1004         node_set(source, nmask);
1005
1006         /*
1007          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1008          * need migration.  Between passing in the full user address
1009          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1010          */
1011         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1012         check_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1013                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1014
1015         if (!list_empty(&pagelist)) {
1016                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest,
1017                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1018                 if (err)
1019                         putback_lru_pages(&pagelist);
1020         }
1021
1022         return err;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1027  * layout as much as possible.
1028  *
1029  * Returns the number of page that could not be moved.
1030  */
1031 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1032                      const nodemask_t *to, int flags)
1033 {
1034         int busy = 0;
1035         int err;
1036         nodemask_t tmp;
1037
1038         err = migrate_prep();
1039         if (err)
1040                 return err;
1041
1042         down_read(&mm->mmap_sem);
1043
1044         err = migrate_vmas(mm, from, to, flags);
1045         if (err)
1046                 goto out;
1047
1048         /*
1049          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1050          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1051          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1052          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1053          *
1054          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1055          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1056          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1057          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1058          *
1059          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1060          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1061          * (nothing left to migrate).
1062          *
1063          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1064          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1065          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1066          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1067          * before migrating outgoing memory source that same node.
1068          *
1069          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1070          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1071          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1072          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1073          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1074          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1075          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1076          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1077          */
1078
1079         tmp = *from;
1080         while (!nodes_empty(tmp)) {
1081                 int s,d;
1082                 int source = -1;
1083                 int dest = 0;
1084
1085                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1086
1087                         /*
1088                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1089                          * node relationship of the pages established between
1090                          * threads and memory areas.
1091                          *
1092                          * However if the number of source nodes is not equal to
1093                          * the number of destination nodes we can not preserve
1094                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1095                          * copying memory from a node that is in the destination
1096                          * mask.
1097                          *
1098                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1099                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1100                          */
1101
1102                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1103                                                 (node_isset(s, *to)))
1104                                 continue;
1105
1106                         d = node_remap(s, *from, *to);
1107                         if (s == d)
1108                                 continue;
1109
1110                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1111                         dest = d;
1112
1113                         /* dest not in remaining from nodes? */
1114                         if (!node_isset(dest, tmp))
1115                                 break;
1116                 }
1117                 if (source == -1)
1118                         break;
1119
1120                 node_clear(source, tmp);
1121                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1122                 if (err > 0)
1123                         busy += err;
1124                 if (err < 0)
1125                         break;
1126         }
1127 out:
1128         up_read(&mm->mmap_sem);
1129         if (err < 0)
1130                 return err;
1131         return busy;
1132
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1137  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
1138  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1139  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1140  * is in virtual address order.
1141  */
1142 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1143 {
1144         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
1145         unsigned long uninitialized_var(address);
1146
1147         while (vma) {
1148                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1149                 if (address != -EFAULT)
1150                         break;
1151                 vma = vma->vm_next;
1152         }
1153
1154         /*
1155          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1156          */
1157         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1158 }
1159 #else
1160
1161 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1162                                 unsigned long flags)
1163 {
1164 }
1165
1166 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1167                      const nodemask_t *to, int flags)
1168 {
1169         return -ENOSYS;
1170 }
1171
1172 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1173 {
1174         return NULL;
1175 }
1176 #endif
1177
1178 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1179                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1180                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1181 {
1182         struct vm_area_struct *vma;
1183         struct mm_struct *mm = current->mm;
1184         struct mempolicy *new;
1185         unsigned long end;
1186         int err;
1187         LIST_HEAD(pagelist);
1188
1189         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1190                 return -EINVAL;
1191         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1192                 return -EPERM;
1193
1194         if (start & ~PAGE_MASK)
1195                 return -EINVAL;
1196
1197         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1198                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1199
1200         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1201         end = start + len;
1202
1203         if (end < start)
1204                 return -EINVAL;
1205         if (end == start)
1206                 return 0;
1207
1208         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1209         if (IS_ERR(new))
1210                 return PTR_ERR(new);
1211
1212         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1213                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1214
1215         /*
1216          * If we are using the default policy then operation
1217          * on discontinuous address spaces is okay after all
1218          */
1219         if (!new)
1220                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1221
1222         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1223                  start, start + len, mode, mode_flags,
1224                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1225
1226         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1227
1228                 err = migrate_prep();
1229                 if (err)
1230                         goto mpol_out;
1231         }
1232         {
1233                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1234                 if (scratch) {
1235                         down_write(&mm->mmap_sem);
1236                         task_lock(current);
1237                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1238                         task_unlock(current);
1239                         if (err)
1240                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1241                 } else
1242                         err = -ENOMEM;
1243                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1244         }
1245         if (err)
1246                 goto mpol_out;
1247
1248         vma = check_range(mm, start, end, nmask,
1249                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1250
1251         err = PTR_ERR(vma);     /* maybe ... */
1252         if (!IS_ERR(vma))
1253                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1254
1255         if (!err) {
1256                 int nr_failed = 0;
1257
1258                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1259                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1260                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
1261                                         (unsigned long)vma,
1262                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1263                         if (nr_failed)
1264                                 putback_lru_pages(&pagelist);
1265                 }
1266
1267                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1268                         err = -EIO;
1269         } else
1270                 putback_lru_pages(&pagelist);
1271
1272         up_write(&mm->mmap_sem);
1273  mpol_out:
1274         mpol_put(new);
1275         return err;
1276 }
1277
1278 /*
1279  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1280  */
1281
1282 /* Copy a node mask from user space. */
1283 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1284                      unsigned long maxnode)
1285 {
1286         unsigned long k;
1287         unsigned long nlongs;
1288         unsigned long endmask;
1289
1290         --maxnode;
1291         nodes_clear(*nodes);
1292         if (maxnode == 0 || !nmask)
1293                 return 0;
1294         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1295                 return -EINVAL;
1296
1297         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1298         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1299                 endmask = ~0UL;
1300         else
1301                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1302
1303         /* When the user specified more nodes than supported just check
1304            if the non supported part is all zero. */
1305         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1306                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1307                         return -EINVAL;
1308                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1309                         unsigned long t;
1310                         if (get_user(t, nmask + k))
1311                                 return -EFAULT;
1312                         if (k == nlongs - 1) {
1313                                 if (t & endmask)
1314                                         return -EINVAL;
1315                         } else if (t)
1316                                 return -EINVAL;
1317                 }
1318                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1319                 endmask = ~0UL;
1320         }
1321
1322         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1323                 return -EFAULT;
1324         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1325         return 0;
1326 }
1327
1328 /* Copy a kernel node mask to user space */
1329 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1330                               nodemask_t *nodes)
1331 {
1332         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1333         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1334
1335         if (copy > nbytes) {
1336                 if (copy > PAGE_SIZE)
1337                         return -EINVAL;
1338                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1339                         return -EFAULT;
1340                 copy = nbytes;
1341         }
1342         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1343 }
1344
1345 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1346                 unsigned long, mode, unsigned long __user *, nmask,
1347                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1348 {
1349         nodemask_t nodes;
1350         int err;
1351         unsigned short mode_flags;
1352
1353         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1354         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1355         if (mode >= MPOL_MAX)
1356                 return -EINVAL;
1357         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1358             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1359                 return -EINVAL;
1360         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1361         if (err)
1362                 return err;
1363         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1364 }
1365
1366 /* Set the process memory policy */
1367 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, unsigned long __user *, nmask,
1368                 unsigned long, maxnode)
1369 {
1370         int err;
1371         nodemask_t nodes;
1372         unsigned short flags;
1373
1374         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1375         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1376         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1377                 return -EINVAL;
1378         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1379                 return -EINVAL;
1380         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1381         if (err)
1382                 return err;
1383         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1384 }
1385
1386 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1387                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1388                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1389 {
1390         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1391         struct mm_struct *mm = NULL;
1392         struct task_struct *task;
1393         nodemask_t task_nodes;
1394         int err;
1395         nodemask_t *old;
1396         nodemask_t *new;
1397         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1398
1399         if (!scratch)
1400                 return -ENOMEM;
1401
1402         old = &scratch->mask1;
1403         new = &scratch->mask2;
1404
1405         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1406         if (err)
1407                 goto out;
1408
1409         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1410         if (err)
1411                 goto out;
1412
1413         /* Find the mm_struct */
1414         rcu_read_lock();
1415         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1416         if (!task) {
1417                 rcu_read_unlock();
1418                 err = -ESRCH;
1419                 goto out;
1420         }
1421         get_task_struct(task);
1422
1423         err = -EINVAL;
1424
1425         /*
1426          * Check if this process has the right to modify the specified
1427          * process. The right exists if the process has administrative
1428          * capabilities, superuser privileges or the same
1429          * userid as the target process.
1430          */
1431         tcred = __task_cred(task);
1432         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1433             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1434             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1435                 rcu_read_unlock();
1436                 err = -EPERM;
1437                 goto out_put;
1438         }
1439         rcu_read_unlock();
1440
1441         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1442         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1443         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1444                 err = -EPERM;
1445                 goto out_put;
1446         }
1447
1448         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1449                 err = -EINVAL;
1450                 goto out_put;
1451         }
1452
1453         err = security_task_movememory(task);
1454         if (err)
1455                 goto out_put;
1456
1457         mm = get_task_mm(task);
1458         put_task_struct(task);
1459
1460         if (!mm) {
1461                 err = -EINVAL;
1462                 goto out;
1463         }
1464
1465         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1466                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1467
1468         mmput(mm);
1469 out:
1470         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1471
1472         return err;
1473
1474 out_put:
1475         put_task_struct(task);
1476         goto out;
1477
1478 }
1479
1480
1481 /* Retrieve NUMA policy */
1482 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1483                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1484                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1485 {
1486         int err;
1487         int uninitialized_var(pval);
1488         nodemask_t nodes;
1489
1490         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1491                 return -EINVAL;
1492
1493         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1494
1495         if (err)
1496                 return err;
1497
1498         if (policy && put_user(pval, policy))
1499                 return -EFAULT;
1500
1501         if (nmask)
1502                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1503
1504         return err;
1505 }
1506
1507 #ifdef CONFIG_COMPAT
1508
1509 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1510                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1511                                      compat_ulong_t maxnode,
1512                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1513 {
1514         long err;
1515         unsigned long __user *nm = NULL;
1516         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1517         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1518
1519         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1520         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1521
1522         if (nmask)
1523                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1524
1525         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1526
1527         if (!err && nmask) {
1528                 unsigned long copy_size;
1529                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1530                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1531                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1532                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1533                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1534         }
1535
1536         return err;
1537 }
1538
1539 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1540                                      compat_ulong_t maxnode)
1541 {
1542         long err = 0;
1543         unsigned long __user *nm = NULL;
1544         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1545         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1546
1547         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1548         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1549
1550         if (nmask) {
1551                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1552                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1553                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1554         }
1555
1556         if (err)
1557                 return -EFAULT;
1558
1559         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1560 }
1561
1562 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1563                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1564                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1565 {
1566         long err = 0;
1567         unsigned long __user *nm = NULL;
1568         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1569         nodemask_t bm;
1570
1571         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1572         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1573
1574         if (nmask) {
1575                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1576                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1577                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1578         }
1579
1580         if (err)
1581                 return -EFAULT;
1582
1583         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1584 }
1585
1586 #endif
1587
1588 /*
1589  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1590  * @task - task for fallback if vma policy == default
1591  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1592  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1593  *
1594  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1595  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1596  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies must be
1597  * protected by task_lock(task) by the caller.
1598  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1599  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1600  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1601  * extra reference for shared policies.
1602  */
1603 struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1604                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1605 {
1606         struct mempolicy *pol = get_task_policy(task);
1607
1608         if (vma) {
1609                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1610                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1611                                                                         addr);
1612                         if (vpol)
1613                                 pol = vpol;
1614                 } else if (vma->vm_policy) {
1615                         pol = vma->vm_policy;
1616
1617                         /*
1618                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1619                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1620                          * count on these policies which will be dropped by
1621                          * mpol_cond_put() later
1622                          */
1623                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1624                                 mpol_get(pol);
1625                 }
1626         }
1627         if (!pol)
1628                 pol = &default_policy;
1629         return pol;
1630 }
1631
1632 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1633 {
1634         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1635
1636         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1637
1638         /*
1639          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1640          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1641          *
1642          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1643          * so if the following test faile, it implies
1644          * policy->v.nodes has movable memory only.
1645          */
1646         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1647                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1648
1649         return zone >= dynamic_policy_zone;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1654  * page allocation
1655  */
1656 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1657 {
1658         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1659         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1660                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1661                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1662                 return &policy->v.nodes;
1663
1664         return NULL;
1665 }
1666
1667 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1668 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1669         int nd)
1670 {
1671         switch (policy->mode) {
1672         case MPOL_PREFERRED:
1673                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1674                         nd = policy->v.preferred_node;
1675                 break;
1676         case MPOL_BIND:
1677                 /*
1678                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1679                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1680                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1681                  * the first node in the mask instead.
1682                  */
1683                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1684                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1685                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1686                 break;
1687         default:
1688                 BUG();
1689         }
1690         return node_zonelist(nd, gfp);
1691 }
1692
1693 /* Do dynamic interleaving for a process */
1694 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1695 {
1696         unsigned nid, next;
1697         struct task_struct *me = current;
1698
1699         nid = me->il_next;
1700         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1701         if (next >= MAX_NUMNODES)
1702                 next = first_node(policy->v.nodes);
1703         if (next < MAX_NUMNODES)
1704                 me->il_next = next;
1705         return nid;
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1710  * next slab entry.
1711  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1712  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1713  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1714  * such protection.
1715  */
1716 unsigned slab_node(void)
1717 {
1718         struct mempolicy *policy;
1719
1720         if (in_interrupt())
1721                 return numa_node_id();
1722
1723         policy = current->mempolicy;
1724         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1725                 return numa_node_id();
1726
1727         switch (policy->mode) {
1728         case MPOL_PREFERRED:
1729                 /*
1730                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1731                  */
1732                 return policy->v.preferred_node;
1733
1734         case MPOL_INTERLEAVE:
1735                 return interleave_nodes(policy);
1736
1737         case MPOL_BIND: {
1738                 /*
1739                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1740                  * first node.
1741                  */
1742                 struct zonelist *zonelist;
1743                 struct zone *zone;
1744                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1745                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1746                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1747                                                         &policy->v.nodes,
1748                                                         &zone);
1749                 return zone ? zone->node : numa_node_id();
1750         }
1751
1752         default:
1753                 BUG();
1754         }
1755 }
1756
1757 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1758 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1759                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1760 {
1761         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1762         unsigned target;
1763         int c;
1764         int nid = -1;
1765
1766         if (!nnodes)
1767                 return numa_node_id();
1768         target = (unsigned int)off % nnodes;
1769         c = 0;
1770         do {
1771                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1772                 c++;
1773         } while (c <= target);
1774         return nid;
1775 }
1776
1777 /* Determine a node number for interleave */
1778 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1779                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1780 {
1781         if (vma) {
1782                 unsigned long off;
1783
1784                 /*
1785                  * for small pages, there is no difference between
1786                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1787                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1788                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1789                  * a useful offset.
1790                  */
1791                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1792                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1793                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1794                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1795         } else
1796                 return interleave_nodes(pol);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1801  * (returns -1 if nodemask is empty)
1802  */
1803 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1804 {
1805         int w, bit = -1;
1806
1807         w = nodes_weight(*maskp);
1808         if (w)
1809                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1810                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1811         return bit;
1812 }
1813
1814 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1815 /*
1816  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1817  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1818  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1819  * @gfp_flags = for requested zone
1820  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1821  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1822  *
1823  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1824  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1825  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1826  * @nodemask for filtering the zonelist.
1827  *
1828  * Must be protected by get_mems_allowed()
1829  */
1830 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1831                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1832                                 nodemask_t **nodemask)
1833 {
1834         struct zonelist *zl;
1835
1836         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1837         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1838
1839         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1840                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1841                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1842         } else {
1843                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1844                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1845                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1846         }
1847         return zl;
1848 }
1849
1850 /*
1851  * init_nodemask_of_mempolicy
1852  *
1853  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1854  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1855  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1856  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1857  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1858  * of non-default mempolicy.
1859  *
1860  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1861  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1862  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1863  *
1864  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1865  */
1866 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1867 {
1868         struct mempolicy *mempolicy;
1869         int nid;
1870
1871         if (!(mask && current->mempolicy))
1872                 return false;
1873
1874         task_lock(current);
1875         mempolicy = current->mempolicy;
1876         switch (mempolicy->mode) {
1877         case MPOL_PREFERRED:
1878                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1879                         nid = numa_node_id();
1880                 else
1881                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1882                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1883                 break;
1884
1885         case MPOL_BIND:
1886                 /* Fall through */
1887         case MPOL_INTERLEAVE:
1888                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1889                 break;
1890
1891         default:
1892                 BUG();
1893         }
1894         task_unlock(current);
1895
1896         return true;
1897 }
1898 #endif
1899
1900 /*
1901  * mempolicy_nodemask_intersects
1902  *
1903  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1904  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1905  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1906  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1907  *
1908  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1909  */
1910 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1911                                         const nodemask_t *mask)
1912 {
1913         struct mempolicy *mempolicy;
1914         bool ret = true;
1915
1916         if (!mask)
1917                 return ret;
1918         task_lock(tsk);
1919         mempolicy = tsk->mempolicy;
1920         if (!mempolicy)
1921                 goto out;
1922
1923         switch (mempolicy->mode) {
1924         case MPOL_PREFERRED:
1925                 /*
1926                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1927                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1928                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1929                  * nodes in mask.
1930                  */
1931                 break;
1932         case MPOL_BIND:
1933         case MPOL_INTERLEAVE:
1934                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1935                 break;
1936         default:
1937                 BUG();
1938         }
1939 out:
1940         task_unlock(tsk);
1941         return ret;
1942 }
1943
1944 /* Allocate a page in interleaved policy.
1945    Own path because it needs to do special accounting. */
1946 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1947                                         unsigned nid)
1948 {
1949         struct zonelist *zl;
1950         struct page *page;
1951
1952         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1953         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1954         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1955                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1956         return page;
1957 }
1958
1959 /**
1960  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1961  *
1962  *      @gfp:
1963  *      %GFP_USER    user allocation.
1964  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1965  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1966  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1967  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1968  *
1969  *      @order:Order of the GFP allocation.
1970  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1971  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1972  *
1973  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1974  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1975  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1976  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1977  *      all allocations for pages that will be mapped into
1978  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
1979  *
1980  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
1981  */
1982 struct page *
1983 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1984                 unsigned long addr, int node)
1985 {
1986         struct mempolicy *pol;
1987         struct page *page;
1988         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1989
1990 retry_cpuset:
1991         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1992         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1993
1994         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1995                 unsigned nid;
1996
1997                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1998                 mpol_cond_put(pol);
1999                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2000                 if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2001                         goto retry_cpuset;
2002
2003                 return page;
2004         }
2005         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2006                                       policy_zonelist(gfp, pol, node),
2007                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2008         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol)))
2009                 __mpol_put(pol);
2010         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2011                 goto retry_cpuset;
2012         return page;
2013 }
2014
2015 /**
2016  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2017  *
2018  *      @gfp:
2019  *              %GFP_USER   user allocation,
2020  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2021  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2022  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2023  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2024  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2025  *
2026  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2027  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2028  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2029  *
2030  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2031  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2032  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2033  */
2034 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2035 {
2036         struct mempolicy *pol = get_task_policy(current);
2037         struct page *page;
2038         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2039
2040         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
2041                 pol = &default_policy;
2042
2043 retry_cpuset:
2044         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
2045
2046         /*
2047          * No reference counting needed for current->mempolicy
2048          * nor system default_policy
2049          */
2050         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2051                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2052         else
2053                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2054                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2055                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2056
2057         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2058                 goto retry_cpuset;
2059
2060         return page;
2061 }
2062 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2063
2064 /*
2065  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2066  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2067  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2068  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2069  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2070  *
2071  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2072  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2073  */
2074
2075 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2076 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2077 {
2078         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2079
2080         if (!new)
2081                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2082
2083         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2084         if (old == current->mempolicy) {
2085                 task_lock(current);
2086                 *new = *old;
2087                 task_unlock(current);
2088         } else
2089                 *new = *old;
2090
2091         rcu_read_lock();
2092         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2093                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2094                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2095                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2096                 else
2097                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2098         }
2099         rcu_read_unlock();
2100         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2101         return new;
2102 }
2103
2104 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2105 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2106 {
2107         if (!a || !b)
2108                 return false;
2109         if (a->mode != b->mode)
2110                 return false;
2111         if (a->flags != b->flags)
2112                 return false;
2113         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2114                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2115                         return false;
2116
2117         switch (a->mode) {
2118         case MPOL_BIND:
2119                 /* Fall through */
2120         case MPOL_INTERLEAVE:
2121                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2122         case MPOL_PREFERRED:
2123                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2124         default:
2125                 BUG();
2126                 return false;
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Shared memory backing store policy support.
2132  *
2133  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2134  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2135  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2136  * for any accesses to the tree.
2137  */
2138
2139 /* lookup first element intersecting start-end */
2140 /* Caller holds sp->lock */
2141 static struct sp_node *
2142 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2143 {
2144         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2145
2146         while (n) {
2147                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2148
2149                 if (start >= p->end)
2150                         n = n->rb_right;
2151                 else if (end <= p->start)
2152                         n = n->rb_left;
2153                 else
2154                         break;
2155         }
2156         if (!n)
2157                 return NULL;
2158         for (;;) {
2159                 struct sp_node *w = NULL;
2160                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2161                 if (!prev)
2162                         break;
2163                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2164                 if (w->end <= start)
2165                         break;
2166                 n = prev;
2167         }
2168         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2169 }
2170
2171 /* Insert a new shared policy into the list. */
2172 /* Caller holds sp->lock */
2173 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2174 {
2175         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2176         struct rb_node *parent = NULL;
2177         struct sp_node *nd;
2178
2179         while (*p) {
2180                 parent = *p;
2181                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2182                 if (new->start < nd->start)
2183                         p = &(*p)->rb_left;
2184                 else if (new->end > nd->end)
2185                         p = &(*p)->rb_right;
2186                 else
2187                         BUG();
2188         }
2189         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2190         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2191         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2192                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2193 }
2194
2195 /* Find shared policy intersecting idx */
2196 struct mempolicy *
2197 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2198 {
2199         struct mempolicy *pol = NULL;
2200         struct sp_node *sn;
2201
2202         if (!sp->root.rb_node)
2203                 return NULL;
2204         spin_lock(&sp->lock);
2205         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2206         if (sn) {
2207                 mpol_get(sn->policy);
2208                 pol = sn->policy;
2209         }
2210         spin_unlock(&sp->lock);
2211         return pol;
2212 }
2213
2214 static void sp_free(struct sp_node *n)
2215 {
2216         mpol_put(n->policy);
2217         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2218 }
2219
2220 /**
2221  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2222  *
2223  * @page   - page to be checked
2224  * @vma    - vm area where page mapped
2225  * @addr   - virtual address where page mapped
2226  *
2227  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2228  * node id.
2229  *
2230  * Returns:
2231  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2232  *      node    - node id where the page should be
2233  *
2234  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2235  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2236  */
2237 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2238 {
2239         struct mempolicy *pol;
2240         struct zone *zone;
2241         int curnid = page_to_nid(page);
2242         unsigned long pgoff;
2243         int polnid = -1;
2244         int ret = -1;
2245
2246         BUG_ON(!vma);
2247
2248         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2249         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2250                 goto out;
2251
2252         switch (pol->mode) {
2253         case MPOL_INTERLEAVE:
2254                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2255                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2256
2257                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2258                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2259                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2260                 break;
2261
2262         case MPOL_PREFERRED:
2263                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2264                         polnid = numa_node_id();
2265                 else
2266                         polnid = pol->v.preferred_node;
2267                 break;
2268
2269         case MPOL_BIND:
2270                 /*
2271                  * allows binding to multiple nodes.
2272                  * use current page if in policy nodemask,
2273                  * else select nearest allowed node, if any.
2274                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2275                  */
2276                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2277                         goto out;
2278                 (void)first_zones_zonelist(
2279                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2280                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2281                                 &pol->v.nodes, &zone);
2282                 polnid = zone->node;
2283                 break;
2284
2285         default:
2286                 BUG();
2287         }
2288
2289         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2290         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2291                 int last_nid;
2292
2293                 polnid = numa_node_id();
2294
2295                 /*
2296                  * Multi-stage node selection is used in conjunction
2297                  * with a periodic migration fault to build a temporal
2298                  * task<->page relation. By using a two-stage filter we
2299                  * remove short/unlikely relations.
2300                  *
2301                  * Using P(p) ~ n_p / n_t as per frequentist
2302                  * probability, we can equate a task's usage of a
2303                  * particular page (n_p) per total usage of this
2304                  * page (n_t) (in a given time-span) to a probability.
2305                  *
2306                  * Our periodic faults will sample this probability and
2307                  * getting the same result twice in a row, given these
2308                  * samples are fully independent, is then given by
2309                  * P(n)^2, provided our sample period is sufficiently
2310                  * short compared to the usage pattern.
2311                  *
2312                  * This quadric squishes small probabilities, making
2313                  * it less likely we act on an unlikely task<->page
2314                  * relation.
2315                  */
2316                 last_nid = page_nid_xchg_last(page, polnid);
2317                 if (last_nid != polnid)
2318                         goto out;
2319         }
2320
2321         if (curnid != polnid)
2322                 ret = polnid;
2323 out:
2324         mpol_cond_put(pol);
2325
2326         return ret;
2327 }
2328
2329 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2330 {
2331         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2332         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2333         sp_free(n);
2334 }
2335
2336 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2337                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2338 {
2339         node->start = start;
2340         node->end = end;
2341         node->policy = pol;
2342 }
2343
2344 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2345                                 struct mempolicy *pol)
2346 {
2347         struct sp_node *n;
2348         struct mempolicy *newpol;
2349
2350         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2351         if (!n)
2352                 return NULL;
2353
2354         newpol = mpol_dup(pol);
2355         if (IS_ERR(newpol)) {
2356                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2357                 return NULL;
2358         }
2359         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2360         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2361
2362         return n;
2363 }
2364
2365 /* Replace a policy range. */
2366 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2367                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2368 {
2369         struct sp_node *n;
2370         struct sp_node *n_new = NULL;
2371         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2372         int ret = 0;
2373
2374 restart:
2375         spin_lock(&sp->lock);
2376         n = sp_lookup(sp, start, end);
2377         /* Take care of old policies in the same range. */
2378         while (n && n->start < end) {
2379                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2380                 if (n->start >= start) {
2381                         if (n->end <= end)
2382                                 sp_delete(sp, n);
2383                         else
2384                                 n->start = end;
2385                 } else {
2386                         /* Old policy spanning whole new range. */
2387                         if (n->end > end) {
2388                                 if (!n_new)
2389                                         goto alloc_new;
2390
2391                                 *mpol_new = *n->policy;
2392                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2393                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2394                                 n->end = start;
2395                                 sp_insert(sp, n_new);
2396                                 n_new = NULL;
2397                                 mpol_new = NULL;
2398                                 break;
2399                         } else
2400                                 n->end = start;
2401                 }
2402                 if (!next)
2403                         break;
2404                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2405         }
2406         if (new)
2407                 sp_insert(sp, new);
2408         spin_unlock(&sp->lock);
2409         ret = 0;
2410
2411 err_out:
2412         if (mpol_new)
2413                 mpol_put(mpol_new);
2414         if (n_new)
2415                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2416
2417         return ret;
2418
2419 alloc_new:
2420         spin_unlock(&sp->lock);
2421         ret = -ENOMEM;
2422         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2423         if (!n_new)
2424                 goto err_out;
2425         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2426         if (!mpol_new)
2427                 goto err_out;
2428         goto restart;
2429 }
2430
2431 /**
2432  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2433  * @sp: pointer to inode shared policy
2434  * @mpol:  struct mempolicy to install
2435  *
2436  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2437  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2438  * This must be released on exit.
2439  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2440  */
2441 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2442 {
2443         int ret;
2444
2445         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2446         spin_lock_init(&sp->lock);
2447
2448         if (mpol) {
2449                 struct vm_area_struct pvma;
2450                 struct mempolicy *new;
2451                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2452
2453                 if (!scratch)
2454                         goto put_mpol;
2455                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2456                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2457                 if (IS_ERR(new))
2458                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2459
2460                 task_lock(current);
2461                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2462                 task_unlock(current);
2463                 if (ret)
2464                         goto put_new;
2465
2466                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2467                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2468                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2469                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2470
2471 put_new:
2472                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2473 free_scratch:
2474                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2475 put_mpol:
2476                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2477         }
2478 }
2479
2480 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2481                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2482 {
2483         int err;
2484         struct sp_node *new = NULL;
2485         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2486
2487         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2488                  vma->vm_pgoff,
2489                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2490                  npol ? npol->flags : -1,
2491                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2492
2493         if (npol) {
2494                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2495                 if (!new)
2496                         return -ENOMEM;
2497         }
2498         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2499         if (err && new)
2500                 sp_free(new);
2501         return err;
2502 }
2503
2504 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2505 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2506 {
2507         struct sp_node *n;
2508         struct rb_node *next;
2509
2510         if (!p->root.rb_node)
2511                 return;
2512         spin_lock(&p->lock);
2513         next = rb_first(&p->root);
2514         while (next) {
2515                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2516                 next = rb_next(&n->nd);
2517                 sp_delete(p, n);
2518         }
2519         spin_unlock(&p->lock);
2520 }
2521
2522 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2523 static bool __initdata numabalancing_override;
2524
2525 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2526 {
2527         bool numabalancing_default = false;
2528
2529         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2530                 numabalancing_default = true;
2531
2532         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2533                 printk(KERN_INFO "Enabling automatic NUMA balancing. "
2534                         "Configure with numa_balancing= or sysctl");
2535                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2536         }
2537 }
2538
2539 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2540 {
2541         int ret = 0;
2542         if (!str)
2543                 goto out;
2544         numabalancing_override = true;
2545
2546         if (!strcmp(str, "enable")) {
2547                 set_numabalancing_state(true);
2548                 ret = 1;
2549         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2550                 set_numabalancing_state(false);
2551                 ret = 1;
2552         }
2553 out:
2554         if (!ret)
2555                 printk(KERN_WARNING "Unable to parse numa_balancing=\n");
2556
2557         return ret;
2558 }
2559 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2560 #else
2561 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2562 {
2563 }
2564 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2565
2566 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2567 void __init numa_policy_init(void)
2568 {
2569         nodemask_t interleave_nodes;
2570         unsigned long largest = 0;
2571         int nid, prefer = 0;
2572
2573         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2574                                          sizeof(struct mempolicy),
2575                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2576
2577         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2578                                      sizeof(struct sp_node),
2579                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2580
2581         for_each_node(nid) {
2582                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2583                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2584                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2585                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2586                         .v = { .preferred_node = nid, },
2587                 };
2588         }
2589
2590         /*
2591          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2592          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2593          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2594          */
2595         nodes_clear(interleave_nodes);
2596         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2597                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2598
2599                 /* Preserve the largest node */
2600                 if (largest < total_pages) {
2601                         largest = total_pages;
2602                         prefer = nid;
2603                 }
2604
2605                 /* Interleave this node? */
2606                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2607                         node_set(nid, interleave_nodes);
2608         }
2609
2610         /* All too small, use the largest */
2611         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2612                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2613
2614         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2615                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
2616
2617         check_numabalancing_enable();
2618 }
2619
2620 /* Reset policy of current process to default */
2621 void numa_default_policy(void)
2622 {
2623         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2624 }
2625
2626 /*
2627  * Parse and format mempolicy from/to strings
2628  */
2629
2630 /*
2631  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2632  */
2633 static const char * const policy_modes[] =
2634 {
2635         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2636         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2637         [MPOL_BIND]       = "bind",
2638         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2639         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2640 };
2641
2642
2643 #ifdef CONFIG_TMPFS
2644 /**
2645  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2646  * @str:  string containing mempolicy to parse
2647  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2648  *
2649  * Format of input:
2650  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2651  *
2652  * On success, returns 0, else 1
2653  */
2654 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2655 {
2656         struct mempolicy *new = NULL;
2657         unsigned short mode;
2658         unsigned short mode_flags;
2659         nodemask_t nodes;
2660         char *nodelist = strchr(str, ':');
2661         char *flags = strchr(str, '=');
2662         int err = 1;
2663
2664         if (nodelist) {
2665                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2666                 *nodelist++ = '\0';
2667                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2668                         goto out;
2669                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2670                         goto out;
2671         } else
2672                 nodes_clear(nodes);
2673
2674         if (flags)
2675                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2676
2677         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2678                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2679                         break;
2680                 }
2681         }
2682         if (mode >= MPOL_MAX)
2683                 goto out;
2684
2685         switch (mode) {
2686         case MPOL_PREFERRED:
2687                 /*
2688                  * Insist on a nodelist of one node only
2689                  */
2690                 if (nodelist) {
2691                         char *rest = nodelist;
2692                         while (isdigit(*rest))
2693                                 rest++;
2694                         if (*rest)
2695                                 goto out;
2696                 }
2697                 break;
2698         case MPOL_INTERLEAVE:
2699                 /*
2700                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2701                  */
2702                 if (!nodelist)
2703                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2704                 break;
2705         case MPOL_LOCAL:
2706                 /*
2707                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2708                  */
2709                 if (nodelist)
2710                         goto out;
2711                 mode = MPOL_PREFERRED;
2712                 break;
2713         case MPOL_DEFAULT:
2714                 /*
2715                  * Insist on a empty nodelist
2716                  */
2717                 if (!nodelist)
2718                         err = 0;
2719                 goto out;
2720         case MPOL_BIND:
2721                 /*
2722                  * Insist on a nodelist
2723                  */
2724                 if (!nodelist)
2725                         goto out;
2726         }
2727
2728         mode_flags = 0;
2729         if (flags) {
2730                 /*
2731                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2732                  * mode flags.
2733                  */
2734                 if (!strcmp(flags, "static"))
2735                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2736                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2737                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2738                 else
2739                         goto out;
2740         }
2741
2742         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2743         if (IS_ERR(new))
2744                 goto out;
2745
2746         /*
2747          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2748          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2749          */
2750         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2751                 new->v.nodes = nodes;
2752         else if (nodelist)
2753                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2754         else
2755                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2756
2757         /*
2758          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2759          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2760          */
2761         new->w.user_nodemask = nodes;
2762
2763         err = 0;
2764
2765 out:
2766         /* Restore string for error message */
2767         if (nodelist)
2768                 *--nodelist = ':';
2769         if (flags)
2770                 *--flags = '=';
2771         if (!err)
2772                 *mpol = new;
2773         return err;
2774 }
2775 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2776
2777 /**
2778  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2779  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2780  * @maxlen:  length of @buffer
2781  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2782  *
2783  * Convert a mempolicy into a string.
2784  * Returns the number of characters in buffer (if positive)
2785  * or an error (negative)
2786  */
2787 int mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2788 {
2789         char *p = buffer;
2790         int l;
2791         nodemask_t nodes;
2792         unsigned short mode;
2793         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
2794
2795         /*
2796          * Sanity check:  room for longest mode, flag and some nodes
2797          */
2798         VM_BUG_ON(maxlen < strlen("interleave") + strlen("relative") + 16);
2799
2800         if (!pol || pol == &default_policy)
2801                 mode = MPOL_DEFAULT;
2802         else
2803                 mode = pol->mode;
2804
2805         switch (mode) {
2806         case MPOL_DEFAULT:
2807                 nodes_clear(nodes);
2808                 break;
2809
2810         case MPOL_PREFERRED:
2811                 nodes_clear(nodes);
2812                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2813                         mode = MPOL_LOCAL;
2814                 else
2815                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2816                 break;
2817
2818         case MPOL_BIND:
2819                 /* Fall through */
2820         case MPOL_INTERLEAVE:
2821                 nodes = pol->v.nodes;
2822                 break;
2823
2824         default:
2825                 return -EINVAL;
2826         }
2827
2828         l = strlen(policy_modes[mode]);
2829         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
2830                 return -ENOSPC;
2831
2832         strcpy(p, policy_modes[mode]);
2833         p += l;
2834
2835         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2836                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2837                         return -ENOSPC;
2838                 *p++ = '=';
2839
2840                 /*
2841                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2842                  */
2843                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2844                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2845                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2846                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2847         }
2848
2849         if (!nodes_empty(nodes)) {
2850                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2851                         return -ENOSPC;
2852                 *p++ = ':';
2853                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2854         }
2855         return p - buffer;
2856 }