mm: get_user_pages: migrate out CMA pages when FOLL_DURABLE flag is set
[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, vma_get_anon_name(vma));
732                 if (prev) {
733                         vma = prev;
734                         next = vma->vm_next;
735                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
736                                 continue;
737                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
738                         goto replace;
739                 }
740                 if (vma->vm_start != vmstart) {
741                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
742                         if (err)
743                                 goto out;
744                 }
745                 if (vma->vm_end != vmend) {
746                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
747                         if (err)
748                                 goto out;
749                 }
750  replace:
751                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
752                 if (err)
753                         goto out;
754         }
755
756  out:
757         return err;
758 }
759
760 /*
761  * Update task->flags PF_MEMPOLICY bit: set iff non-default
762  * mempolicy.  Allows more rapid checking of this (combined perhaps
763  * with other PF_* flag bits) on memory allocation hot code paths.
764  *
765  * If called from outside this file, the task 'p' should -only- be
766  * a newly forked child not yet visible on the task list, because
767  * manipulating the task flags of a visible task is not safe.
768  *
769  * The above limitation is why this routine has the funny name
770  * mpol_fix_fork_child_flag().
771  *
772  * It is also safe to call this with a task pointer of current,
773  * which the static wrapper mpol_set_task_struct_flag() does,
774  * for use within this file.
775  */
776
777 void mpol_fix_fork_child_flag(struct task_struct *p)
778 {
779         if (p->mempolicy)
780                 p->flags |= PF_MEMPOLICY;
781         else
782                 p->flags &= ~PF_MEMPOLICY;
783 }
784
785 static void mpol_set_task_struct_flag(void)
786 {
787         mpol_fix_fork_child_flag(current);
788 }
789
790 /* Set the process memory policy */
791 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
792                              nodemask_t *nodes)
793 {
794         struct mempolicy *new, *old;
795         struct mm_struct *mm = current->mm;
796         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
797         int ret;
798
799         if (!scratch)
800                 return -ENOMEM;
801
802         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
803         if (IS_ERR(new)) {
804                 ret = PTR_ERR(new);
805                 goto out;
806         }
807         /*
808          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
809          * is using it.
810          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
811          * with no 'mm'.
812          */
813         if (mm)
814                 down_write(&mm->mmap_sem);
815         task_lock(current);
816         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
817         if (ret) {
818                 task_unlock(current);
819                 if (mm)
820                         up_write(&mm->mmap_sem);
821                 mpol_put(new);
822                 goto out;
823         }
824         old = current->mempolicy;
825         current->mempolicy = new;
826         mpol_set_task_struct_flag();
827         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
828             nodes_weight(new->v.nodes))
829                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
830         task_unlock(current);
831         if (mm)
832                 up_write(&mm->mmap_sem);
833
834         mpol_put(old);
835         ret = 0;
836 out:
837         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
838         return ret;
839 }
840
841 /*
842  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
843  *
844  * Called with task's alloc_lock held
845  */
846 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
847 {
848         nodes_clear(*nodes);
849         if (p == &default_policy)
850                 return;
851
852         switch (p->mode) {
853         case MPOL_BIND:
854                 /* Fall through */
855         case MPOL_INTERLEAVE:
856                 *nodes = p->v.nodes;
857                 break;
858         case MPOL_PREFERRED:
859                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
860                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
861                 /* else return empty node mask for local allocation */
862                 break;
863         default:
864                 BUG();
865         }
866 }
867
868 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
869 {
870         struct page *p;
871         int err;
872
873         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
874         if (err >= 0) {
875                 err = page_to_nid(p);
876                 put_page(p);
877         }
878         return err;
879 }
880
881 /* Retrieve NUMA policy */
882 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
883                              unsigned long addr, unsigned long flags)
884 {
885         int err;
886         struct mm_struct *mm = current->mm;
887         struct vm_area_struct *vma = NULL;
888         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
889
890         if (flags &
891                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
892                 return -EINVAL;
893
894         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
895                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
896                         return -EINVAL;
897                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
898                 task_lock(current);
899                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
900                 task_unlock(current);
901                 return 0;
902         }
903
904         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
905                 /*
906                  * Do NOT fall back to task policy if the
907                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
908                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
909                  */
910                 down_read(&mm->mmap_sem);
911                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
912                 if (!vma) {
913                         up_read(&mm->mmap_sem);
914                         return -EFAULT;
915                 }
916                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
917                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
918                 else
919                         pol = vma->vm_policy;
920         } else if (addr)
921                 return -EINVAL;
922
923         if (!pol)
924                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
925
926         if (flags & MPOL_F_NODE) {
927                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
928                         err = lookup_node(mm, addr);
929                         if (err < 0)
930                                 goto out;
931                         *policy = err;
932                 } else if (pol == current->mempolicy &&
933                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
934                         *policy = current->il_next;
935                 } else {
936                         err = -EINVAL;
937                         goto out;
938                 }
939         } else {
940                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
941                                                 pol->mode;
942                 /*
943                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
944                  * the policy to userspace.
945                  */
946                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
947         }
948
949         if (vma) {
950                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
951                 vma = NULL;
952         }
953
954         err = 0;
955         if (nmask) {
956                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
957                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
958                 } else {
959                         task_lock(current);
960                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
961                         task_unlock(current);
962                 }
963         }
964
965  out:
966         mpol_cond_put(pol);
967         if (vma)
968                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
969         return err;
970 }
971
972 #ifdef CONFIG_MIGRATION
973 /*
974  * page migration
975  */
976 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
977                                 unsigned long flags)
978 {
979         /*
980          * Avoid migrating a page that is shared with others.
981          */
982         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
983                 if (!isolate_lru_page(page)) {
984                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
985                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
986                                             page_is_file_cache(page));
987                 }
988         }
989 }
990
991 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
992 {
993         return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
994 }
995
996 /*
997  * Migrate pages from one node to a target node.
998  * Returns error or the number of pages not migrated.
999  */
1000 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1001                            int flags)
1002 {
1003         nodemask_t nmask;
1004         LIST_HEAD(pagelist);
1005         int err = 0;
1006
1007         nodes_clear(nmask);
1008         node_set(source, nmask);
1009
1010         /*
1011          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1012          * need migration.  Between passing in the full user address
1013          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1014          */
1015         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1016         check_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1017                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1018
1019         if (!list_empty(&pagelist)) {
1020                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest,
1021                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1022                 if (err)
1023                         putback_lru_pages(&pagelist);
1024         }
1025
1026         return err;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1031  * layout as much as possible.
1032  *
1033  * Returns the number of page that could not be moved.
1034  */
1035 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1036                      const nodemask_t *to, int flags)
1037 {
1038         int busy = 0;
1039         int err;
1040         nodemask_t tmp;
1041
1042         err = migrate_prep();
1043         if (err)
1044                 return err;
1045
1046         down_read(&mm->mmap_sem);
1047
1048         err = migrate_vmas(mm, from, to, flags);
1049         if (err)
1050                 goto out;
1051
1052         /*
1053          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1054          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1055          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1056          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1057          *
1058          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1059          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1060          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1061          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1062          *
1063          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1064          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1065          * (nothing left to migrate).
1066          *
1067          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1068          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1069          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1070          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1071          * before migrating outgoing memory source that same node.
1072          *
1073          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1074          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1075          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1076          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1077          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1078          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1079          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1080          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1081          */
1082
1083         tmp = *from;
1084         while (!nodes_empty(tmp)) {
1085                 int s,d;
1086                 int source = -1;
1087                 int dest = 0;
1088
1089                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1090
1091                         /*
1092                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1093                          * node relationship of the pages established between
1094                          * threads and memory areas.
1095                          *
1096                          * However if the number of source nodes is not equal to
1097                          * the number of destination nodes we can not preserve
1098                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1099                          * copying memory from a node that is in the destination
1100                          * mask.
1101                          *
1102                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1103                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1104                          */
1105
1106                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1107                                                 (node_isset(s, *to)))
1108                                 continue;
1109
1110                         d = node_remap(s, *from, *to);
1111                         if (s == d)
1112                                 continue;
1113
1114                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1115                         dest = d;
1116
1117                         /* dest not in remaining from nodes? */
1118                         if (!node_isset(dest, tmp))
1119                                 break;
1120                 }
1121                 if (source == -1)
1122                         break;
1123
1124                 node_clear(source, tmp);
1125                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1126                 if (err > 0)
1127                         busy += err;
1128                 if (err < 0)
1129                         break;
1130         }
1131 out:
1132         up_read(&mm->mmap_sem);
1133         if (err < 0)
1134                 return err;
1135         return busy;
1136
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1141  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
1142  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1143  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1144  * is in virtual address order.
1145  */
1146 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1147 {
1148         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
1149         unsigned long uninitialized_var(address);
1150
1151         while (vma) {
1152                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1153                 if (address != -EFAULT)
1154                         break;
1155                 vma = vma->vm_next;
1156         }
1157
1158         /*
1159          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1160          */
1161         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1162 }
1163 #else
1164
1165 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1166                                 unsigned long flags)
1167 {
1168 }
1169
1170 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1171                      const nodemask_t *to, int flags)
1172 {
1173         return -ENOSYS;
1174 }
1175
1176 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1177 {
1178         return NULL;
1179 }
1180 #endif
1181
1182 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1183                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1184                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1185 {
1186         struct vm_area_struct *vma;
1187         struct mm_struct *mm = current->mm;
1188         struct mempolicy *new;
1189         unsigned long end;
1190         int err;
1191         LIST_HEAD(pagelist);
1192
1193         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1194                 return -EINVAL;
1195         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1196                 return -EPERM;
1197
1198         if (start & ~PAGE_MASK)
1199                 return -EINVAL;
1200
1201         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1202                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1203
1204         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1205         end = start + len;
1206
1207         if (end < start)
1208                 return -EINVAL;
1209         if (end == start)
1210                 return 0;
1211
1212         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1213         if (IS_ERR(new))
1214                 return PTR_ERR(new);
1215
1216         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1217                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1218
1219         /*
1220          * If we are using the default policy then operation
1221          * on discontinuous address spaces is okay after all
1222          */
1223         if (!new)
1224                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1225
1226         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1227                  start, start + len, mode, mode_flags,
1228                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1229
1230         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1231
1232                 err = migrate_prep();
1233                 if (err)
1234                         goto mpol_out;
1235         }
1236         {
1237                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1238                 if (scratch) {
1239                         down_write(&mm->mmap_sem);
1240                         task_lock(current);
1241                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1242                         task_unlock(current);
1243                         if (err)
1244                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1245                 } else
1246                         err = -ENOMEM;
1247                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1248         }
1249         if (err)
1250                 goto mpol_out;
1251
1252         vma = check_range(mm, start, end, nmask,
1253                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1254
1255         err = PTR_ERR(vma);     /* maybe ... */
1256         if (!IS_ERR(vma))
1257                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1258
1259         if (!err) {
1260                 int nr_failed = 0;
1261
1262                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1263                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1264                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
1265                                         (unsigned long)vma,
1266                                         MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1267                         if (nr_failed)
1268                                 putback_lru_pages(&pagelist);
1269                 }
1270
1271                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1272                         err = -EIO;
1273         } else
1274                 putback_lru_pages(&pagelist);
1275
1276         up_write(&mm->mmap_sem);
1277  mpol_out:
1278         mpol_put(new);
1279         return err;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1284  */
1285
1286 /* Copy a node mask from user space. */
1287 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1288                      unsigned long maxnode)
1289 {
1290         unsigned long k;
1291         unsigned long nlongs;
1292         unsigned long endmask;
1293
1294         --maxnode;
1295         nodes_clear(*nodes);
1296         if (maxnode == 0 || !nmask)
1297                 return 0;
1298         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1299                 return -EINVAL;
1300
1301         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1302         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1303                 endmask = ~0UL;
1304         else
1305                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1306
1307         /* When the user specified more nodes than supported just check
1308            if the non supported part is all zero. */
1309         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1310                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1311                         return -EINVAL;
1312                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1313                         unsigned long t;
1314                         if (get_user(t, nmask + k))
1315                                 return -EFAULT;
1316                         if (k == nlongs - 1) {
1317                                 if (t & endmask)
1318                                         return -EINVAL;
1319                         } else if (t)
1320                                 return -EINVAL;
1321                 }
1322                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1323                 endmask = ~0UL;
1324         }
1325
1326         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1327                 return -EFAULT;
1328         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 /* Copy a kernel node mask to user space */
1333 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1334                               nodemask_t *nodes)
1335 {
1336         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1337         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1338
1339         if (copy > nbytes) {
1340                 if (copy > PAGE_SIZE)
1341                         return -EINVAL;
1342                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1343                         return -EFAULT;
1344                 copy = nbytes;
1345         }
1346         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1347 }
1348
1349 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1350                 unsigned long, mode, unsigned long __user *, nmask,
1351                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1352 {
1353         nodemask_t nodes;
1354         int err;
1355         unsigned short mode_flags;
1356
1357         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1358         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1359         if (mode >= MPOL_MAX)
1360                 return -EINVAL;
1361         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1362             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1363                 return -EINVAL;
1364         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1365         if (err)
1366                 return err;
1367         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1368 }
1369
1370 /* Set the process memory policy */
1371 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, unsigned long __user *, nmask,
1372                 unsigned long, maxnode)
1373 {
1374         int err;
1375         nodemask_t nodes;
1376         unsigned short flags;
1377
1378         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1379         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1380         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1381                 return -EINVAL;
1382         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1383                 return -EINVAL;
1384         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1385         if (err)
1386                 return err;
1387         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1388 }
1389
1390 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1391                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1392                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1393 {
1394         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1395         struct mm_struct *mm = NULL;
1396         struct task_struct *task;
1397         nodemask_t task_nodes;
1398         int err;
1399         nodemask_t *old;
1400         nodemask_t *new;
1401         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1402
1403         if (!scratch)
1404                 return -ENOMEM;
1405
1406         old = &scratch->mask1;
1407         new = &scratch->mask2;
1408
1409         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1410         if (err)
1411                 goto out;
1412
1413         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1414         if (err)
1415                 goto out;
1416
1417         /* Find the mm_struct */
1418         rcu_read_lock();
1419         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1420         if (!task) {
1421                 rcu_read_unlock();
1422                 err = -ESRCH;
1423                 goto out;
1424         }
1425         get_task_struct(task);
1426
1427         err = -EINVAL;
1428
1429         /*
1430          * Check if this process has the right to modify the specified
1431          * process. The right exists if the process has administrative
1432          * capabilities, superuser privileges or the same
1433          * userid as the target process.
1434          */
1435         tcred = __task_cred(task);
1436         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1437             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1438             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1439                 rcu_read_unlock();
1440                 err = -EPERM;
1441                 goto out_put;
1442         }
1443         rcu_read_unlock();
1444
1445         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1446         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1447         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1448                 err = -EPERM;
1449                 goto out_put;
1450         }
1451
1452         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1453                 err = -EINVAL;
1454                 goto out_put;
1455         }
1456
1457         err = security_task_movememory(task);
1458         if (err)
1459                 goto out_put;
1460
1461         mm = get_task_mm(task);
1462         put_task_struct(task);
1463
1464         if (!mm) {
1465                 err = -EINVAL;
1466                 goto out;
1467         }
1468
1469         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1470                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1471
1472         mmput(mm);
1473 out:
1474         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1475
1476         return err;
1477
1478 out_put:
1479         put_task_struct(task);
1480         goto out;
1481
1482 }
1483
1484
1485 /* Retrieve NUMA policy */
1486 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1487                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1488                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1489 {
1490         int err;
1491         int uninitialized_var(pval);
1492         nodemask_t nodes;
1493
1494         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1495                 return -EINVAL;
1496
1497         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1498
1499         if (err)
1500                 return err;
1501
1502         if (policy && put_user(pval, policy))
1503                 return -EFAULT;
1504
1505         if (nmask)
1506                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1507
1508         return err;
1509 }
1510
1511 #ifdef CONFIG_COMPAT
1512
1513 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1514                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1515                                      compat_ulong_t maxnode,
1516                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1517 {
1518         long err;
1519         unsigned long __user *nm = NULL;
1520         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1521         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1522
1523         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1524         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1525
1526         if (nmask)
1527                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1528
1529         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1530
1531         if (!err && nmask) {
1532                 unsigned long copy_size;
1533                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1534                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1535                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1536                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1537                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1538         }
1539
1540         return err;
1541 }
1542
1543 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1544                                      compat_ulong_t maxnode)
1545 {
1546         long err = 0;
1547         unsigned long __user *nm = NULL;
1548         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1549         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1550
1551         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1552         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1553
1554         if (nmask) {
1555                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1556                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1557                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1558         }
1559
1560         if (err)
1561                 return -EFAULT;
1562
1563         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1564 }
1565
1566 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1567                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1568                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1569 {
1570         long err = 0;
1571         unsigned long __user *nm = NULL;
1572         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1573         nodemask_t bm;
1574
1575         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1576         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1577
1578         if (nmask) {
1579                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1580                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1581                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1582         }
1583
1584         if (err)
1585                 return -EFAULT;
1586
1587         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1588 }
1589
1590 #endif
1591
1592 /*
1593  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1594  * @task - task for fallback if vma policy == default
1595  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1596  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1597  *
1598  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1599  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1600  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies must be
1601  * protected by task_lock(task) by the caller.
1602  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1603  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1604  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1605  * extra reference for shared policies.
1606  */
1607 struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1608                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1609 {
1610         struct mempolicy *pol = get_task_policy(task);
1611
1612         if (vma) {
1613                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1614                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1615                                                                         addr);
1616                         if (vpol)
1617                                 pol = vpol;
1618                 } else if (vma->vm_policy) {
1619                         pol = vma->vm_policy;
1620
1621                         /*
1622                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1623                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1624                          * count on these policies which will be dropped by
1625                          * mpol_cond_put() later
1626                          */
1627                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1628                                 mpol_get(pol);
1629                 }
1630         }
1631         if (!pol)
1632                 pol = &default_policy;
1633         return pol;
1634 }
1635
1636 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1637 {
1638         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1639
1640         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1641
1642         /*
1643          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1644          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1645          *
1646          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1647          * so if the following test faile, it implies
1648          * policy->v.nodes has movable memory only.
1649          */
1650         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1651                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1652
1653         return zone >= dynamic_policy_zone;
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1658  * page allocation
1659  */
1660 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1661 {
1662         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1663         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1664                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1665                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1666                 return &policy->v.nodes;
1667
1668         return NULL;
1669 }
1670
1671 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1672 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1673         int nd)
1674 {
1675         switch (policy->mode) {
1676         case MPOL_PREFERRED:
1677                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1678                         nd = policy->v.preferred_node;
1679                 break;
1680         case MPOL_BIND:
1681                 /*
1682                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1683                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1684                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1685                  * the first node in the mask instead.
1686                  */
1687                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1688                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1689                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1690                 break;
1691         default:
1692                 BUG();
1693         }
1694         return node_zonelist(nd, gfp);
1695 }
1696
1697 /* Do dynamic interleaving for a process */
1698 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1699 {
1700         unsigned nid, next;
1701         struct task_struct *me = current;
1702
1703         nid = me->il_next;
1704         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1705         if (next >= MAX_NUMNODES)
1706                 next = first_node(policy->v.nodes);
1707         if (next < MAX_NUMNODES)
1708                 me->il_next = next;
1709         return nid;
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1714  * next slab entry.
1715  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1716  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1717  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1718  * such protection.
1719  */
1720 unsigned slab_node(void)
1721 {
1722         struct mempolicy *policy;
1723
1724         if (in_interrupt())
1725                 return numa_node_id();
1726
1727         policy = current->mempolicy;
1728         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1729                 return numa_node_id();
1730
1731         switch (policy->mode) {
1732         case MPOL_PREFERRED:
1733                 /*
1734                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1735                  */
1736                 return policy->v.preferred_node;
1737
1738         case MPOL_INTERLEAVE:
1739                 return interleave_nodes(policy);
1740
1741         case MPOL_BIND: {
1742                 /*
1743                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1744                  * first node.
1745                  */
1746                 struct zonelist *zonelist;
1747                 struct zone *zone;
1748                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1749                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1750                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1751                                                         &policy->v.nodes,
1752                                                         &zone);
1753                 return zone ? zone->node : numa_node_id();
1754         }
1755
1756         default:
1757                 BUG();
1758         }
1759 }
1760
1761 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1762 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1763                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1764 {
1765         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1766         unsigned target;
1767         int c;
1768         int nid = -1;
1769
1770         if (!nnodes)
1771                 return numa_node_id();
1772         target = (unsigned int)off % nnodes;
1773         c = 0;
1774         do {
1775                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1776                 c++;
1777         } while (c <= target);
1778         return nid;
1779 }
1780
1781 /* Determine a node number for interleave */
1782 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1783                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1784 {
1785         if (vma) {
1786                 unsigned long off;
1787
1788                 /*
1789                  * for small pages, there is no difference between
1790                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1791                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1792                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1793                  * a useful offset.
1794                  */
1795                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1796                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1797                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1798                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1799         } else
1800                 return interleave_nodes(pol);
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1805  * (returns -1 if nodemask is empty)
1806  */
1807 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1808 {
1809         int w, bit = -1;
1810
1811         w = nodes_weight(*maskp);
1812         if (w)
1813                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1814                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1815         return bit;
1816 }
1817
1818 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1819 /*
1820  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1821  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1822  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1823  * @gfp_flags = for requested zone
1824  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1825  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1826  *
1827  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1828  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1829  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1830  * @nodemask for filtering the zonelist.
1831  *
1832  * Must be protected by get_mems_allowed()
1833  */
1834 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1835                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1836                                 nodemask_t **nodemask)
1837 {
1838         struct zonelist *zl;
1839
1840         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1841         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1842
1843         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1844                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1845                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1846         } else {
1847                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1848                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1849                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1850         }
1851         return zl;
1852 }
1853
1854 /*
1855  * init_nodemask_of_mempolicy
1856  *
1857  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1858  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1859  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1860  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1861  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1862  * of non-default mempolicy.
1863  *
1864  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1865  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1866  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1867  *
1868  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1869  */
1870 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1871 {
1872         struct mempolicy *mempolicy;
1873         int nid;
1874
1875         if (!(mask && current->mempolicy))
1876                 return false;
1877
1878         task_lock(current);
1879         mempolicy = current->mempolicy;
1880         switch (mempolicy->mode) {
1881         case MPOL_PREFERRED:
1882                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1883                         nid = numa_node_id();
1884                 else
1885                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1886                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1887                 break;
1888
1889         case MPOL_BIND:
1890                 /* Fall through */
1891         case MPOL_INTERLEAVE:
1892                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1893                 break;
1894
1895         default:
1896                 BUG();
1897         }
1898         task_unlock(current);
1899
1900         return true;
1901 }
1902 #endif
1903
1904 /*
1905  * mempolicy_nodemask_intersects
1906  *
1907  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1908  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1909  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1910  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1911  *
1912  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1913  */
1914 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1915                                         const nodemask_t *mask)
1916 {
1917         struct mempolicy *mempolicy;
1918         bool ret = true;
1919
1920         if (!mask)
1921                 return ret;
1922         task_lock(tsk);
1923         mempolicy = tsk->mempolicy;
1924         if (!mempolicy)
1925                 goto out;
1926
1927         switch (mempolicy->mode) {
1928         case MPOL_PREFERRED:
1929                 /*
1930                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1931                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1932                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1933                  * nodes in mask.
1934                  */
1935                 break;
1936         case MPOL_BIND:
1937         case MPOL_INTERLEAVE:
1938                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1939                 break;
1940         default:
1941                 BUG();
1942         }
1943 out:
1944         task_unlock(tsk);
1945         return ret;
1946 }
1947
1948 /* Allocate a page in interleaved policy.
1949    Own path because it needs to do special accounting. */
1950 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1951                                         unsigned nid)
1952 {
1953         struct zonelist *zl;
1954         struct page *page;
1955
1956         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1957         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1958         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1959                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1960         return page;
1961 }
1962
1963 /**
1964  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1965  *
1966  *      @gfp:
1967  *      %GFP_USER    user allocation.
1968  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1969  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1970  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1971  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1972  *
1973  *      @order:Order of the GFP allocation.
1974  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1975  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1976  *
1977  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1978  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1979  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1980  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1981  *      all allocations for pages that will be mapped into
1982  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
1983  *
1984  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
1985  */
1986 struct page *
1987 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1988                 unsigned long addr, int node)
1989 {
1990         struct mempolicy *pol;
1991         struct page *page;
1992         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1993
1994 retry_cpuset:
1995         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1996         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
1997
1998         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1999                 unsigned nid;
2000
2001                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2002                 mpol_cond_put(pol);
2003                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2004                 if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2005                         goto retry_cpuset;
2006
2007                 return page;
2008         }
2009         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2010                                       policy_zonelist(gfp, pol, node),
2011                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2012         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol)))
2013                 __mpol_put(pol);
2014         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2015                 goto retry_cpuset;
2016         return page;
2017 }
2018
2019 /**
2020  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2021  *
2022  *      @gfp:
2023  *              %GFP_USER   user allocation,
2024  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2025  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2026  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2027  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2028  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2029  *
2030  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2031  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2032  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2033  *
2034  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2035  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2036  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2037  */
2038 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2039 {
2040         struct mempolicy *pol = get_task_policy(current);
2041         struct page *page;
2042         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2043
2044         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
2045                 pol = &default_policy;
2046
2047 retry_cpuset:
2048         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
2049
2050         /*
2051          * No reference counting needed for current->mempolicy
2052          * nor system default_policy
2053          */
2054         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2055                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2056         else
2057                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2058                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2059                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2060
2061         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2062                 goto retry_cpuset;
2063
2064         return page;
2065 }
2066 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2067
2068 /*
2069  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2070  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2071  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2072  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2073  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2074  *
2075  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2076  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2077  */
2078
2079 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2080 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2081 {
2082         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2083
2084         if (!new)
2085                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2086
2087         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2088         if (old == current->mempolicy) {
2089                 task_lock(current);
2090                 *new = *old;
2091                 task_unlock(current);
2092         } else
2093                 *new = *old;
2094
2095         rcu_read_lock();
2096         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2097                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2098                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2099                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2100                 else
2101                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2102         }
2103         rcu_read_unlock();
2104         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2105         return new;
2106 }
2107
2108 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2109 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2110 {
2111         if (!a || !b)
2112                 return false;
2113         if (a->mode != b->mode)
2114                 return false;
2115         if (a->flags != b->flags)
2116                 return false;
2117         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2118                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2119                         return false;
2120
2121         switch (a->mode) {
2122         case MPOL_BIND:
2123                 /* Fall through */
2124         case MPOL_INTERLEAVE:
2125                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2126         case MPOL_PREFERRED:
2127                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2128         default:
2129                 BUG();
2130                 return false;
2131         }
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Shared memory backing store policy support.
2136  *
2137  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2138  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2139  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2140  * for any accesses to the tree.
2141  */
2142
2143 /* lookup first element intersecting start-end */
2144 /* Caller holds sp->lock */
2145 static struct sp_node *
2146 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2147 {
2148         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2149
2150         while (n) {
2151                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2152
2153                 if (start >= p->end)
2154                         n = n->rb_right;
2155                 else if (end <= p->start)
2156                         n = n->rb_left;
2157                 else
2158                         break;
2159         }
2160         if (!n)
2161                 return NULL;
2162         for (;;) {
2163                 struct sp_node *w = NULL;
2164                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2165                 if (!prev)
2166                         break;
2167                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2168                 if (w->end <= start)
2169                         break;
2170                 n = prev;
2171         }
2172         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2173 }
2174
2175 /* Insert a new shared policy into the list. */
2176 /* Caller holds sp->lock */
2177 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2178 {
2179         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2180         struct rb_node *parent = NULL;
2181         struct sp_node *nd;
2182
2183         while (*p) {
2184                 parent = *p;
2185                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2186                 if (new->start < nd->start)
2187                         p = &(*p)->rb_left;
2188                 else if (new->end > nd->end)
2189                         p = &(*p)->rb_right;
2190                 else
2191                         BUG();
2192         }
2193         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2194         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2195         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2196                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2197 }
2198
2199 /* Find shared policy intersecting idx */
2200 struct mempolicy *
2201 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2202 {
2203         struct mempolicy *pol = NULL;
2204         struct sp_node *sn;
2205
2206         if (!sp->root.rb_node)
2207                 return NULL;
2208         spin_lock(&sp->lock);
2209         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2210         if (sn) {
2211                 mpol_get(sn->policy);
2212                 pol = sn->policy;
2213         }
2214         spin_unlock(&sp->lock);
2215         return pol;
2216 }
2217
2218 static void sp_free(struct sp_node *n)
2219 {
2220         mpol_put(n->policy);
2221         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2222 }
2223
2224 /**
2225  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2226  *
2227  * @page   - page to be checked
2228  * @vma    - vm area where page mapped
2229  * @addr   - virtual address where page mapped
2230  *
2231  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2232  * node id.
2233  *
2234  * Returns:
2235  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2236  *      node    - node id where the page should be
2237  *
2238  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2239  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2240  */
2241 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2242 {
2243         struct mempolicy *pol;
2244         struct zone *zone;
2245         int curnid = page_to_nid(page);
2246         unsigned long pgoff;
2247         int polnid = -1;
2248         int ret = -1;
2249
2250         BUG_ON(!vma);
2251
2252         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2253         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2254                 goto out;
2255
2256         switch (pol->mode) {
2257         case MPOL_INTERLEAVE:
2258                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2259                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2260
2261                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2262                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2263                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2264                 break;
2265
2266         case MPOL_PREFERRED:
2267                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2268                         polnid = numa_node_id();
2269                 else
2270                         polnid = pol->v.preferred_node;
2271                 break;
2272
2273         case MPOL_BIND:
2274                 /*
2275                  * allows binding to multiple nodes.
2276                  * use current page if in policy nodemask,
2277                  * else select nearest allowed node, if any.
2278                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2279                  */
2280                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2281                         goto out;
2282                 (void)first_zones_zonelist(
2283                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2284                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2285                                 &pol->v.nodes, &zone);
2286                 polnid = zone->node;
2287                 break;
2288
2289         default:
2290                 BUG();
2291         }
2292
2293         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2294         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2295                 int last_nid;
2296
2297                 polnid = numa_node_id();
2298
2299                 /*
2300                  * Multi-stage node selection is used in conjunction
2301                  * with a periodic migration fault to build a temporal
2302                  * task<->page relation. By using a two-stage filter we
2303                  * remove short/unlikely relations.
2304                  *
2305                  * Using P(p) ~ n_p / n_t as per frequentist
2306                  * probability, we can equate a task's usage of a
2307                  * particular page (n_p) per total usage of this
2308                  * page (n_t) (in a given time-span) to a probability.
2309                  *
2310                  * Our periodic faults will sample this probability and
2311                  * getting the same result twice in a row, given these
2312                  * samples are fully independent, is then given by
2313                  * P(n)^2, provided our sample period is sufficiently
2314                  * short compared to the usage pattern.
2315                  *
2316                  * This quadric squishes small probabilities, making
2317                  * it less likely we act on an unlikely task<->page
2318                  * relation.
2319                  */
2320                 last_nid = page_nid_xchg_last(page, polnid);
2321                 if (last_nid != polnid)
2322                         goto out;
2323         }
2324
2325         if (curnid != polnid)
2326                 ret = polnid;
2327 out:
2328         mpol_cond_put(pol);
2329
2330         return ret;
2331 }
2332
2333 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2334 {
2335         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2336         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2337         sp_free(n);
2338 }
2339
2340 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2341                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2342 {
2343         node->start = start;
2344         node->end = end;
2345         node->policy = pol;
2346 }
2347
2348 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2349                                 struct mempolicy *pol)
2350 {
2351         struct sp_node *n;
2352         struct mempolicy *newpol;
2353
2354         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2355         if (!n)
2356                 return NULL;
2357
2358         newpol = mpol_dup(pol);
2359         if (IS_ERR(newpol)) {
2360                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2361                 return NULL;
2362         }
2363         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2364         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2365
2366         return n;
2367 }
2368
2369 /* Replace a policy range. */
2370 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2371                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2372 {
2373         struct sp_node *n;
2374         struct sp_node *n_new = NULL;
2375         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2376         int ret = 0;
2377
2378 restart:
2379         spin_lock(&sp->lock);
2380         n = sp_lookup(sp, start, end);
2381         /* Take care of old policies in the same range. */
2382         while (n && n->start < end) {
2383                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2384                 if (n->start >= start) {
2385                         if (n->end <= end)
2386                                 sp_delete(sp, n);
2387                         else
2388                                 n->start = end;
2389                 } else {
2390                         /* Old policy spanning whole new range. */
2391                         if (n->end > end) {
2392                                 if (!n_new)
2393                                         goto alloc_new;
2394
2395                                 *mpol_new = *n->policy;
2396                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2397                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2398                                 n->end = start;
2399                                 sp_insert(sp, n_new);
2400                                 n_new = NULL;
2401                                 mpol_new = NULL;
2402                                 break;
2403                         } else
2404                                 n->end = start;
2405                 }
2406                 if (!next)
2407                         break;
2408                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2409         }
2410         if (new)
2411                 sp_insert(sp, new);
2412         spin_unlock(&sp->lock);
2413         ret = 0;
2414
2415 err_out:
2416         if (mpol_new)
2417                 mpol_put(mpol_new);
2418         if (n_new)
2419                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2420
2421         return ret;
2422
2423 alloc_new:
2424         spin_unlock(&sp->lock);
2425         ret = -ENOMEM;
2426         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2427         if (!n_new)
2428                 goto err_out;
2429         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2430         if (!mpol_new)
2431                 goto err_out;
2432         goto restart;
2433 }
2434
2435 /**
2436  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2437  * @sp: pointer to inode shared policy
2438  * @mpol:  struct mempolicy to install
2439  *
2440  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2441  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2442  * This must be released on exit.
2443  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2444  */
2445 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2446 {
2447         int ret;
2448
2449         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2450         spin_lock_init(&sp->lock);
2451
2452         if (mpol) {
2453                 struct vm_area_struct pvma;
2454                 struct mempolicy *new;
2455                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2456
2457                 if (!scratch)
2458                         goto put_mpol;
2459                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2460                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2461                 if (IS_ERR(new))
2462                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2463
2464                 task_lock(current);
2465                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2466                 task_unlock(current);
2467                 if (ret)
2468                         goto put_new;
2469
2470                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2471                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2472                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2473                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2474
2475 put_new:
2476                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2477 free_scratch:
2478                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2479 put_mpol:
2480                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2481         }
2482 }
2483
2484 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2485                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2486 {
2487         int err;
2488         struct sp_node *new = NULL;
2489         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2490
2491         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2492                  vma->vm_pgoff,
2493                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2494                  npol ? npol->flags : -1,
2495                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2496
2497         if (npol) {
2498                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2499                 if (!new)
2500                         return -ENOMEM;
2501         }
2502         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2503         if (err && new)
2504                 sp_free(new);
2505         return err;
2506 }
2507
2508 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2509 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2510 {
2511         struct sp_node *n;
2512         struct rb_node *next;
2513
2514         if (!p->root.rb_node)
2515                 return;
2516         spin_lock(&p->lock);
2517         next = rb_first(&p->root);
2518         while (next) {
2519                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2520                 next = rb_next(&n->nd);
2521                 sp_delete(p, n);
2522         }
2523         spin_unlock(&p->lock);
2524 }
2525
2526 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2527 static bool __initdata numabalancing_override;
2528
2529 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2530 {
2531         bool numabalancing_default = false;
2532
2533         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2534                 numabalancing_default = true;
2535
2536         if (nr_node_ids > 1 && !numabalancing_override) {
2537                 printk(KERN_INFO "Enabling automatic NUMA balancing. "
2538                         "Configure with numa_balancing= or sysctl");
2539                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2540         }
2541 }
2542
2543 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2544 {
2545         int ret = 0;
2546         if (!str)
2547                 goto out;
2548         numabalancing_override = true;
2549
2550         if (!strcmp(str, "enable")) {
2551                 set_numabalancing_state(true);
2552                 ret = 1;
2553         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2554                 set_numabalancing_state(false);
2555                 ret = 1;
2556         }
2557 out:
2558         if (!ret)
2559                 printk(KERN_WARNING "Unable to parse numa_balancing=\n");
2560
2561         return ret;
2562 }
2563 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2564 #else
2565 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2566 {
2567 }
2568 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2569
2570 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2571 void __init numa_policy_init(void)
2572 {
2573         nodemask_t interleave_nodes;
2574         unsigned long largest = 0;
2575         int nid, prefer = 0;
2576
2577         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2578                                          sizeof(struct mempolicy),
2579                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2580
2581         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2582                                      sizeof(struct sp_node),
2583                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2584
2585         for_each_node(nid) {
2586                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2587                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2588                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2589                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2590                         .v = { .preferred_node = nid, },
2591                 };
2592         }
2593
2594         /*
2595          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2596          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2597          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2598          */
2599         nodes_clear(interleave_nodes);
2600         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2601                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2602
2603                 /* Preserve the largest node */
2604                 if (largest < total_pages) {
2605                         largest = total_pages;
2606                         prefer = nid;
2607                 }
2608
2609                 /* Interleave this node? */
2610                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2611                         node_set(nid, interleave_nodes);
2612         }
2613
2614         /* All too small, use the largest */
2615         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2616                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2617
2618         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2619                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
2620
2621         check_numabalancing_enable();
2622 }
2623
2624 /* Reset policy of current process to default */
2625 void numa_default_policy(void)
2626 {
2627         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2628 }
2629
2630 /*
2631  * Parse and format mempolicy from/to strings
2632  */
2633
2634 /*
2635  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2636  */
2637 static const char * const policy_modes[] =
2638 {
2639         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2640         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2641         [MPOL_BIND]       = "bind",
2642         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2643         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2644 };
2645
2646
2647 #ifdef CONFIG_TMPFS
2648 /**
2649  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2650  * @str:  string containing mempolicy to parse
2651  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2652  *
2653  * Format of input:
2654  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2655  *
2656  * On success, returns 0, else 1
2657  */
2658 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2659 {
2660         struct mempolicy *new = NULL;
2661         unsigned short mode;
2662         unsigned short mode_flags;
2663         nodemask_t nodes;
2664         char *nodelist = strchr(str, ':');
2665         char *flags = strchr(str, '=');
2666         int err = 1;
2667
2668         if (nodelist) {
2669                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2670                 *nodelist++ = '\0';
2671                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2672                         goto out;
2673                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2674                         goto out;
2675         } else
2676                 nodes_clear(nodes);
2677
2678         if (flags)
2679                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2680
2681         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2682                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2683                         break;
2684                 }
2685         }
2686         if (mode >= MPOL_MAX)
2687                 goto out;
2688
2689         switch (mode) {
2690         case MPOL_PREFERRED:
2691                 /*
2692                  * Insist on a nodelist of one node only
2693                  */
2694                 if (nodelist) {
2695                         char *rest = nodelist;
2696                         while (isdigit(*rest))
2697                                 rest++;
2698                         if (*rest)
2699                                 goto out;
2700                 }
2701                 break;
2702         case MPOL_INTERLEAVE:
2703                 /*
2704                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2705                  */
2706                 if (!nodelist)
2707                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2708                 break;
2709         case MPOL_LOCAL:
2710                 /*
2711                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2712                  */
2713                 if (nodelist)
2714                         goto out;
2715                 mode = MPOL_PREFERRED;
2716                 break;
2717         case MPOL_DEFAULT:
2718                 /*
2719                  * Insist on a empty nodelist
2720                  */
2721                 if (!nodelist)
2722                         err = 0;
2723                 goto out;
2724         case MPOL_BIND:
2725                 /*
2726                  * Insist on a nodelist
2727                  */
2728                 if (!nodelist)
2729                         goto out;
2730         }
2731
2732         mode_flags = 0;
2733         if (flags) {
2734                 /*
2735                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2736                  * mode flags.
2737                  */
2738                 if (!strcmp(flags, "static"))
2739                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2740                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2741                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2742                 else
2743                         goto out;
2744         }
2745
2746         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2747         if (IS_ERR(new))
2748                 goto out;
2749
2750         /*
2751          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2752          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2753          */
2754         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2755                 new->v.nodes = nodes;
2756         else if (nodelist)
2757                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2758         else
2759                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2760
2761         /*
2762          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2763          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2764          */
2765         new->w.user_nodemask = nodes;
2766
2767         err = 0;
2768
2769 out:
2770         /* Restore string for error message */
2771         if (nodelist)
2772                 *--nodelist = ':';
2773         if (flags)
2774                 *--flags = '=';
2775         if (!err)
2776                 *mpol = new;
2777         return err;
2778 }
2779 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2780
2781 /**
2782  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2783  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2784  * @maxlen:  length of @buffer
2785  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2786  *
2787  * Convert a mempolicy into a string.
2788  * Returns the number of characters in buffer (if positive)
2789  * or an error (negative)
2790  */
2791 int mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2792 {
2793         char *p = buffer;
2794         int l;
2795         nodemask_t nodes;
2796         unsigned short mode;
2797         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
2798
2799         /*
2800          * Sanity check:  room for longest mode, flag and some nodes
2801          */
2802         VM_BUG_ON(maxlen < strlen("interleave") + strlen("relative") + 16);
2803
2804         if (!pol || pol == &default_policy || (pol->flags & MPOL_F_MORON))
2805                 mode = MPOL_DEFAULT;
2806         else
2807                 mode = pol->mode;
2808
2809         switch (mode) {
2810         case MPOL_DEFAULT:
2811                 nodes_clear(nodes);
2812                 break;
2813
2814         case MPOL_PREFERRED:
2815                 nodes_clear(nodes);
2816                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2817                         mode = MPOL_LOCAL;
2818                 else
2819                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2820                 break;
2821
2822         case MPOL_BIND:
2823                 /* Fall through */
2824         case MPOL_INTERLEAVE:
2825                 nodes = pol->v.nodes;
2826                 break;
2827
2828         default:
2829                 return -EINVAL;
2830         }
2831
2832         l = strlen(policy_modes[mode]);
2833         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
2834                 return -ENOSPC;
2835
2836         strcpy(p, policy_modes[mode]);
2837         p += l;
2838
2839         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2840                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2841                         return -ENOSPC;
2842                 *p++ = '=';
2843
2844                 /*
2845                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2846                  */
2847                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2848                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2849                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2850                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2851         }
2852
2853         if (!nodes_empty(nodes)) {
2854                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2855                         return -ENOSPC;
2856                 *p++ = ':';
2857                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2858         }
2859         return p - buffer;
2860 }