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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  69
  70 #include <linux/mempolicy.h>
  71 #include <linux/mm.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/hugetlb.h>
  74 #include <linux/kernel.h>
  75 #include <linux/sched.h>
  76 #include <linux/sched/mm.h>
  77 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
  78 #include <linux/sched/task.h>
  79 #include <linux/nodemask.h>
  80 #include <linux/cpuset.h>
  81 #include <linux/slab.h>
  82 #include <linux/string.h>
  83 #include <linux/export.h>
  84 #include <linux/nsproxy.h>
  85 #include <linux/interrupt.h>
  86 #include <linux/init.h>
  87 #include <linux/compat.h>
  88 #include <linux/ptrace.h>
  89 #include <linux/swap.h>
  90 #include <linux/seq_file.h>
  91 #include <linux/proc_fs.h>
  92 #include <linux/migrate.h>
  93 #include <linux/ksm.h>
  94 #include <linux/rmap.h>
  95 #include <linux/security.h>
  96 #include <linux/syscalls.h>
  97 #include <linux/ctype.h>
  98 #include <linux/mm_inline.h>
  99 #include <linux/mmu_notifier.h>
 100 #include <linux/printk.h>
 101 #include <linux/swapops.h>
 102
 103 #include <asm/tlbflush.h>
 104 #include <linux/uaccess.h>
 105
 106 #include "internal.h"
 107
 108 /* Internal flags */
 109 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
 110 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
 111
 112 static struct kmem_cache *policy_cache;
 113 static struct kmem_cache *sn_cache;
 114
 115 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
 116    policied. */
 117 enum zone_type policy_zone = 0;
 118
 119 /*
 120  * run-time system-wide default policy => local allocation
 121  */
 122 static struct mempolicy default_policy = {
 123         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
 124         .mode = MPOL_PREFERRED,
 125         .flags = MPOL_F_LOCAL,
 126 };
 127
 128 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
 129
 130 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
 131 {
 132         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
 133         int node;
 134
 135         if (pol)
 136                 return pol;
 137
 138         node = numa_node_id();
 139         if (node != NUMA_NO_NODE) {
 140                 pol = &preferred_node_policy[node];
 141                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
 142                 if (pol->mode)
 143                         return pol;
 144         }
 145
 146         return &default_policy;
 147 }
 148
 149 static const struct mempolicy_operations {
 150         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
 151         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
 152 } mpol_ops[MPOL_MAX];
 153
 154 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
 155 {
 156         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
 157 }
 158
 159 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
 160                                    const nodemask_t *rel)
 161 {
 162         nodemask_t tmp;
 163         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
 164         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
 165 }
 166
 167 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
 168 {
 169         if (nodes_empty(*nodes))
 170                 return -EINVAL;
 171         pol->v.nodes = *nodes;
 172         return 0;
 173 }
 174
 175 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
 176 {
 177         if (!nodes)
 178                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
 179         else if (nodes_empty(*nodes))
 180                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
 181         else
 182                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
 187 {
 188         if (nodes_empty(*nodes))
 189                 return -EINVAL;
 190         pol->v.nodes = *nodes;
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
 196  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
 197  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
 198  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
 199  *
 200  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
 201  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
 202  */
 203 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
 204                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
 205 {
 206         int ret;
 207
 208         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
 209         if (pol == NULL)
 210                 return 0;
 211         /* Check N_MEMORY */
 212         nodes_and(nsc->mask1,
 213                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
 214
 215         VM_BUG_ON(!nodes);
 216         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
 217                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
 218         else {
 219                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
 220                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
 221                 else
 222                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
 223
 224                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
 225                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
 226                 else
 227                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
 228                                                 cpuset_current_mems_allowed;
 229         }
 230
 231         if (nodes)
 232                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
 233         else
 234                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
 235         return ret;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * This function just creates a new policy, does some check and simple
 240  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
 241  */
 242 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
 243                                   nodemask_t *nodes)
 244 {
 245         struct mempolicy *policy;
 246
 247         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
 248                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
 249
 250         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
 251                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
 252                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 253                 return NULL;
 254         }
 255         VM_BUG_ON(!nodes);
 256
 257         /*
 258          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
 259          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
 260          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
 261          */
 262         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
 263                 if (nodes_empty(*nodes)) {
 264                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
 265                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
 266                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 267                 }
 268         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
 269                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
 270                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
 271                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
 272                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 273                 mode = MPOL_PREFERRED;
 274         } else if (nodes_empty(*nodes))
 275                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 276         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
 277         if (!policy)
 278                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 279         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
 280         policy->mode = mode;
 281         policy->flags = flags;
 282
 283         return policy;
 284 }
 285
 286 /* Slow path of a mpol destructor. */
 287 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
 288 {
 289         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
 290                 return;
 291         kmem_cache_free(policy_cache, p);
 292 }
 293
 294 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
 295 {
 296 }
 297
 298 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
 299 {
 300         nodemask_t tmp;
 301
 302         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
 303                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
 304         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
 305                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
 306         else {
 307                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,pol->w.cpuset_mems_allowed,
 308                                                                 *nodes);
 309                 pol->w.cpuset_mems_allowed = tmp;
 310         }
 311
 312         if (nodes_empty(tmp))
 313                 tmp = *nodes;
 314
 315         pol->v.nodes = tmp;
 316 }
 317
 318 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
 319                                                 const nodemask_t *nodes)
 320 {
 321         nodemask_t tmp;
 322
 323         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
 324                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
 325
 326                 if (node_isset(node, *nodes)) {
 327                         pol->v.preferred_node = node;
 328                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
 329                 } else
 330                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
 331         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
 332                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
 333                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
 334         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
 335                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
 336                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
 337                                                    *nodes);
 338                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
 339         }
 340 }
 341
 342 /*
 343  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
 344  *
 345  * Per-vma policies are protected by mmap_sem. Allocations using per-task
 346  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
 347  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
 348  */
 349 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
 350 {
 351         if (!pol)
 352                 return;
 353         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
 354             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
 355                 return;
 356
 357         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
 362  * pointer, and updates task mempolicy.
 363  *
 364  * Called with task's alloc_lock held.
 365  */
 366
 367 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
 368 {
 369         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
 374  *
 375  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
 376  */
 377
 378 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
 379 {
 380         struct vm_area_struct *vma;
 381
 382         down_write(&mm->mmap_sem);
 383         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
 384                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
 385         up_write(&mm->mmap_sem);
 386 }
 387
 388 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
 389         [MPOL_DEFAULT] = {
 390                 .rebind = mpol_rebind_default,
 391         },
 392         [MPOL_INTERLEAVE] = {
 393                 .create = mpol_new_interleave,
 394                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
 395         },
 396         [MPOL_PREFERRED] = {
 397                 .create = mpol_new_preferred,
 398                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
 399         },
 400         [MPOL_BIND] = {
 401                 .create = mpol_new_bind,
 402                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
 403         },
 404 };
 405
 406 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
 407                                 unsigned long flags);
 408
 409 struct queue_pages {
 410         struct list_head *pagelist;
 411         unsigned long flags;
 412         nodemask_t *nmask;
 413         struct vm_area_struct *prev;
 414 };
 415
 416 /*
 417  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
 418  *
 419  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
 420  * in the invert of qp->nmask.
 421  */
 422 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
 423                                         struct queue_pages *qp)
 424 {
 425         int nid = page_to_nid(page);
 426         unsigned long flags = qp->flags;
 427
 428         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
 429 }
 430
 431 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
 432                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 433 {
 434         int ret = 0;
 435         struct page *page;
 436         struct queue_pages *qp = walk->private;
 437         unsigned long flags;
 438
 439         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
 440                 ret = 1;
 441                 goto unlock;
 442         }
 443         page = pmd_page(*pmd);
 444         if (is_huge_zero_page(page)) {
 445                 spin_unlock(ptl);
 446                 __split_huge_pmd(walk->vma, pmd, addr, false, NULL);
 447                 goto out;
 448         }
 449         if (!thp_migration_supported()) {
 450                 get_page(page);
 451                 spin_unlock(ptl);
 452                 lock_page(page);
 453                 ret = split_huge_page(page);
 454                 unlock_page(page);
 455                 put_page(page);
 456                 goto out;
 457         }
 458         if (!queue_pages_required(page, qp)) {
 459                 ret = 1;
 460                 goto unlock;
 461         }
 462
 463         ret = 1;
 464         flags = qp->flags;
 465         /* go to thp migration */
 466         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
 467                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
 468 unlock:
 469         spin_unlock(ptl);
 470 out:
 471         return ret;
 472 }
 473
 474 /*
 475  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
 476  * and move them to the pagelist if they do.
 477  */
 478 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 479                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 480 {
 481         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
 482         struct page *page;
 483         struct queue_pages *qp = walk->private;
 484         unsigned long flags = qp->flags;
 485         int ret;
 486         pte_t *pte;
 487         spinlock_t *ptl;
 488
 489         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
 490         if (ptl) {
 491                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
 492                 if (ret)
 493                         return 0;
 494         }
 495
 496         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 497                 return 0;
 498 retry:
 499         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
 500         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 501                 if (!pte_present(*pte))
 502                         continue;
 503                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
 504                 if (!page)
 505                         continue;
 506                 /*
 507                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
 508                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
 509                  */
 510                 if (PageReserved(page))
 511                         continue;
 512                 if (!queue_pages_required(page, qp))
 513                         continue;
 514                 if (PageTransCompound(page) && !thp_migration_supported()) {
 515                         get_page(page);
 516                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 517                         lock_page(page);
 518                         ret = split_huge_page(page);
 519                         unlock_page(page);
 520                         put_page(page);
 521                         /* Failed to split -- skip. */
 522                         if (ret) {
 523                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
 524                                                 addr, &ptl);
 525                                 continue;
 526                         }
 527                         goto retry;
 528                 }
 529
 530                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
 531         }
 532         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 533         cond_resched();
 534         return 0;
 535 }
 536
 537 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
 538                                unsigned long addr, unsigned long end,
 539                                struct mm_walk *walk)
 540 {
 541 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 542         struct queue_pages *qp = walk->private;
 543         unsigned long flags = qp->flags;
 544         struct page *page;
 545         spinlock_t *ptl;
 546         pte_t entry;
 547
 548         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
 549         entry = huge_ptep_get(pte);
 550         if (!pte_present(entry))
 551                 goto unlock;
 552         page = pte_page(entry);
 553         if (!queue_pages_required(page, qp))
 554                 goto unlock;
 555         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
 556         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
 557             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
 558                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
 559 unlock:
 560         spin_unlock(ptl);
 561 #else
 562         BUG();
 563 #endif
 564         return 0;
 565 }
 566
 567 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
 568 /*
 569  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
 570  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
 571  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
 572  *
 573  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
 574  * an architecture makes a different choice, it will need further
 575  * changes to the core.
 576  */
 577 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
 578                         unsigned long addr, unsigned long end)
 579 {
 580         int nr_updated;
 581
 582         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
 583         if (nr_updated)
 584                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
 585
 586         return nr_updated;
 587 }
 588 #else
 589 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
 590                         unsigned long addr, unsigned long end)
 591 {
 592         return 0;
 593 }
 594 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
 595
 596 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
 597                                 struct mm_walk *walk)
 598 {
 599         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
 600         struct queue_pages *qp = walk->private;
 601         unsigned long endvma = vma->vm_end;
 602         unsigned long flags = qp->flags;
 603
 604         if (!vma_migratable(vma))
 605                 return 1;
 606
 607         if (endvma > end)
 608                 endvma = end;
 609         if (vma->vm_start > start)
 610                 start = vma->vm_start;
 611
 612         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
 613                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
 614                         return -EFAULT;
 615                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
 616                         return -EFAULT;
 617         }
 618
 619         qp->prev = vma;
 620
 621         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
 622                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
 623                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
 624                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
 625                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
 626                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
 627                 return 1;
 628         }
 629
 630         /* queue pages from current vma */
 631         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
 632                 return 0;
 633         return 1;
 634 }
 635
 636 /*
 637  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
 638  *
 639  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
 640  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
 641  * passed via @private.)
 642  */
 643 static int
 644 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
 645                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
 646                 struct list_head *pagelist)
 647 {
 648         struct queue_pages qp = {
 649                 .pagelist = pagelist,
 650                 .flags = flags,
 651                 .nmask = nodes,
 652                 .prev = NULL,
 653         };
 654         struct mm_walk queue_pages_walk = {
 655                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
 656                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
 657                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
 658                 .mm = mm,
 659                 .private = &qp,
 660         };
 661
 662         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Apply policy to a single VMA
 667  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
 668  */
 669 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
 670                                                 struct mempolicy *pol)
 671 {
 672         int err;
 673         struct mempolicy *old;
 674         struct mempolicy *new;
 675
 676         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
 677                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
 678                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
 679                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
 680
 681         new = mpol_dup(pol);
 682         if (IS_ERR(new))
 683                 return PTR_ERR(new);
 684
 685         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
 686                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
 687                 if (err)
 688                         goto err_out;
 689         }
 690
 691         old = vma->vm_policy;
 692         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
 693         mpol_put(old);
 694
 695         return 0;
 696  err_out:
 697         mpol_put(new);
 698         return err;
 699 }
 700
 701 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
 702 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
 703                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
 704 {
 705         struct vm_area_struct *next;
 706         struct vm_area_struct *prev;
 707         struct vm_area_struct *vma;
 708         int err = 0;
 709         pgoff_t pgoff;
 710         unsigned long vmstart;
 711         unsigned long vmend;
 712
 713         vma = find_vma(mm, start);
 714         if (!vma || vma->vm_start > start)
 715                 return -EFAULT;
 716
 717         prev = vma->vm_prev;
 718         if (start > vma->vm_start)
 719                 prev = vma;
 720
 721         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
 722                 next = vma->vm_next;
 723                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
 724                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
 725
 726                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
 727                         continue;
 728
 729                 pgoff = vma->vm_pgoff +
 730                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
 731                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
 732                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
 733                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
 734                 if (prev) {
 735                         vma = prev;
 736                         next = vma->vm_next;
 737                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
 738                                 continue;
 739                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
 740                         goto replace;
 741                 }
 742                 if (vma->vm_start != vmstart) {
 743                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
 744                         if (err)
 745                                 goto out;
 746                 }
 747                 if (vma->vm_end != vmend) {
 748                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
 749                         if (err)
 750                                 goto out;
 751                 }
 752  replace:
 753                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
 754                 if (err)
 755                         goto out;
 756         }
 757
 758  out:
 759         return err;
 760 }
 761
 762 /* Set the process memory policy */
 763 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
 764                              nodemask_t *nodes)
 765 {
 766         struct mempolicy *new, *old;
 767         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
 768         int ret;
 769
 770         if (!scratch)
 771                 return -ENOMEM;
 772
 773         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
 774         if (IS_ERR(new)) {
 775                 ret = PTR_ERR(new);
 776                 goto out;
 777         }
 778
 779         task_lock(current);
 780         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
 781         if (ret) {
 782                 task_unlock(current);
 783                 mpol_put(new);
 784                 goto out;
 785         }
 786         old = current->mempolicy;
 787         current->mempolicy = new;
 788         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
 789                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
 790         task_unlock(current);
 791         mpol_put(old);
 792         ret = 0;
 793 out:
 794         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
 795         return ret;
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
 800  *
 801  * Called with task's alloc_lock held
 802  */
 803 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
 804 {
 805         nodes_clear(*nodes);
 806         if (p == &default_policy)
 807                 return;
 808
 809         switch (p->mode) {
 810         case MPOL_BIND:
 811                 /* Fall through */
 812         case MPOL_INTERLEAVE:
 813                 *nodes = p->v.nodes;
 814                 break;
 815         case MPOL_PREFERRED:
 816                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
 817                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
 818                 /* else return empty node mask for local allocation */
 819                 break;
 820         default:
 821                 BUG();
 822         }
 823 }
 824
 825 static int lookup_node(unsigned long addr)
 826 {
 827         struct page *p;
 828         int err;
 829
 830         err = get_user_pages(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
 831         if (err >= 0) {
 832                 err = page_to_nid(p);
 833                 put_page(p);
 834         }
 835         return err;
 836 }
 837
 838 /* Retrieve NUMA policy */
 839 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
 840                              unsigned long addr, unsigned long flags)
 841 {
 842         int err;
 843         struct mm_struct *mm = current->mm;
 844         struct vm_area_struct *vma = NULL;
 845         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
 846
 847         if (flags &
 848                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
 849                 return -EINVAL;
 850
 851         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
 852                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
 853                         return -EINVAL;
 854                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
 855                 task_lock(current);
 856                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
 857                 task_unlock(current);
 858                 return 0;
 859         }
 860
 861         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
 862                 /*
 863                  * Do NOT fall back to task policy if the
 864                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
 865                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
 866                  */
 867                 down_read(&mm->mmap_sem);
 868                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
 869                 if (!vma) {
 870                         up_read(&mm->mmap_sem);
 871                         return -EFAULT;
 872                 }
 873                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
 874                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
 875                 else
 876                         pol = vma->vm_policy;
 877         } else if (addr)
 878                 return -EINVAL;
 879
 880         if (!pol)
 881                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
 882
 883         if (flags & MPOL_F_NODE) {
 884                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
 885                         err = lookup_node(addr);
 886                         if (err < 0)
 887                                 goto out;
 888                         *policy = err;
 889                 } else if (pol == current->mempolicy &&
 890                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
 891                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
 892                 } else {
 893                         err = -EINVAL;
 894                         goto out;
 895                 }
 896         } else {
 897                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
 898                                                 pol->mode;
 899                 /*
 900                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
 901                  * the policy to userspace.
 902                  */
 903                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
 904         }
 905
 906         err = 0;
 907         if (nmask) {
 908                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
 909                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
 910                 } else {
 911                         task_lock(current);
 912                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
 913                         task_unlock(current);
 914                 }
 915         }
 916
 917  out:
 918         mpol_cond_put(pol);
 919         if (vma)
 920                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
 921         return err;
 922 }
 923
 924 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 925 /*
 926  * page migration, thp tail pages can be passed.
 927  */
 928 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
 929                                 unsigned long flags)
 930 {
 931         struct page *head = compound_head(page);
 932         /*
 933          * Avoid migrating a page that is shared with others.
 934          */
 935         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
 936                 if (!isolate_lru_page(head)) {
 937                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
 938                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
 939                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
 940                                 hpage_nr_pages(head));
 941                 }
 942         }
 943 }
 944
 945 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
 946 {
 947         if (PageHuge(page))
 948                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
 949                                         node);
 950         else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
 951                 struct page *thp;
 952
 953                 thp = alloc_pages_node(node,
 954                         (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE),
 955                         HPAGE_PMD_ORDER);
 956                 if (!thp)
 957                         return NULL;
 958                 prep_transhuge_page(thp);
 959                 return thp;
 960         } else
 961                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
 962                                                     __GFP_THISNODE, 0);
 963 }
 964
 965 /*
 966  * Migrate pages from one node to a target node.
 967  * Returns error or the number of pages not migrated.
 968  */
 969 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
 970                            int flags)
 971 {
 972         nodemask_t nmask;
 973         LIST_HEAD(pagelist);
 974         int err = 0;
 975
 976         nodes_clear(nmask);
 977         node_set(source, nmask);
 978
 979         /*
 980          * This does not "check" the range but isolates all pages that
 981          * need migration.  Between passing in the full user address
 982          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
 983          */
 984         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
 985         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
 986                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
 987
 988         if (!list_empty(&pagelist)) {
 989                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
 990                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
 991                 if (err)
 992                         putback_movable_pages(&pagelist);
 993         }
 994
 995         return err;
 996 }
 997
 998 /*
 999  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1000  * layout as much as possible.
1001  *
1002  * Returns the number of page that could not be moved.
1003  */
1004 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1005                      const nodemask_t *to, int flags)
1006 {
1007         int busy = 0;
1008         int err;
1009         nodemask_t tmp;
1010
1011         err = migrate_prep();
1012         if (err)
1013                 return err;
1014
1015         down_read(&mm->mmap_sem);
1016
1017         /*
1018          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1019          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1020          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1021          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1022          *
1023          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1024          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1025          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1026          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1027          *
1028          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1029          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1030          * (nothing left to migrate).
1031          *
1032          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1033          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1034          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1035          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1036          * before migrating outgoing memory source that same node.
1037          *
1038          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1039          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1040          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1041          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1042          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1043          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1044          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1045          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1046          */
1047
1048         tmp = *from;
1049         while (!nodes_empty(tmp)) {
1050                 int s,d;
1051                 int source = NUMA_NO_NODE;
1052                 int dest = 0;
1053
1054                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1055
1056                         /*
1057                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1058                          * node relationship of the pages established between
1059                          * threads and memory areas.
1060                          *
1061                          * However if the number of source nodes is not equal to
1062                          * the number of destination nodes we can not preserve
1063                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1064                          * copying memory from a node that is in the destination
1065                          * mask.
1066                          *
1067                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1068                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1069                          */
1070
1071                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1072                                                 (node_isset(s, *to)))
1073                                 continue;
1074
1075                         d = node_remap(s, *from, *to);
1076                         if (s == d)
1077                                 continue;
1078
1079                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1080                         dest = d;
1081
1082                         /* dest not in remaining from nodes? */
1083                         if (!node_isset(dest, tmp))
1084                                 break;
1085                 }
1086                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1087                         break;
1088
1089                 node_clear(source, tmp);
1090                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1091                 if (err > 0)
1092                         busy += err;
1093                 if (err < 0)
1094                         break;
1095         }
1096         up_read(&mm->mmap_sem);
1097         if (err < 0)
1098                 return err;
1099         return busy;
1100
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1105  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1106  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1107  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1108  * is in virtual address order.
1109  */
1110 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1111 {
1112         struct vm_area_struct *vma;
1113         unsigned long uninitialized_var(address);
1114
1115         vma = find_vma(current->mm, start);
1116         while (vma) {
1117                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1118                 if (address != -EFAULT)
1119                         break;
1120                 vma = vma->vm_next;
1121         }
1122
1123         if (PageHuge(page)) {
1124                 BUG_ON(!vma);
1125                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1126         } else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
1127                 struct page *thp;
1128
1129                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1130                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1131                 if (!thp)
1132                         return NULL;
1133                 prep_transhuge_page(thp);
1134                 return thp;
1135         }
1136         /*
1137          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1138          */
1139         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1140                         vma, address);
1141 }
1142 #else
1143
1144 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1145                                 unsigned long flags)
1146 {
1147 }
1148
1149 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1150                      const nodemask_t *to, int flags)
1151 {
1152         return -ENOSYS;
1153 }
1154
1155 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1156 {
1157         return NULL;
1158 }
1159 #endif
1160
1161 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1162                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1163                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1164 {
1165         struct mm_struct *mm = current->mm;
1166         struct mempolicy *new;
1167         unsigned long end;
1168         int err;
1169         LIST_HEAD(pagelist);
1170
1171         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1172                 return -EINVAL;
1173         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1174                 return -EPERM;
1175
1176         if (start & ~PAGE_MASK)
1177                 return -EINVAL;
1178
1179         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1180                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1181
1182         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1183         end = start + len;
1184
1185         if (end < start)
1186                 return -EINVAL;
1187         if (end == start)
1188                 return 0;
1189
1190         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1191         if (IS_ERR(new))
1192                 return PTR_ERR(new);
1193
1194         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1195                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1196
1197         /*
1198          * If we are using the default policy then operation
1199          * on discontinuous address spaces is okay after all
1200          */
1201         if (!new)
1202                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1203
1204         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1205                  start, start + len, mode, mode_flags,
1206                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1207
1208         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1209
1210                 err = migrate_prep();
1211                 if (err)
1212                         goto mpol_out;
1213         }
1214         {
1215                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1216                 if (scratch) {
1217                         down_write(&mm->mmap_sem);
1218                         task_lock(current);
1219                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1220                         task_unlock(current);
1221                         if (err)
1222                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1223                 } else
1224                         err = -ENOMEM;
1225                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1226         }
1227         if (err)
1228                 goto mpol_out;
1229
1230         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1231                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1232         if (!err)
1233                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1234
1235         if (!err) {
1236                 int nr_failed = 0;
1237
1238                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1239                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1240                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1241                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1242                         if (nr_failed)
1243                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1244                 }
1245
1246                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1247                         err = -EIO;
1248         } else
1249                 putback_movable_pages(&pagelist);
1250
1251         up_write(&mm->mmap_sem);
1252  mpol_out:
1253         mpol_put(new);
1254         return err;
1255 }
1256
1257 /*
1258  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1259  */
1260
1261 /* Copy a node mask from user space. */
1262 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1263                      unsigned long maxnode)
1264 {
1265         unsigned long k;
1266         unsigned long nlongs;
1267         unsigned long endmask;
1268
1269         --maxnode;
1270         nodes_clear(*nodes);
1271         if (maxnode == 0 || !nmask)
1272                 return 0;
1273         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1274                 return -EINVAL;
1275
1276         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1277         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1278                 endmask = ~0UL;
1279         else
1280                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1281
1282         /* When the user specified more nodes than supported just check
1283            if the non supported part is all zero. */
1284         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1285                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1286                         return -EINVAL;
1287                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1288                         unsigned long t;
1289                         if (get_user(t, nmask + k))
1290                                 return -EFAULT;
1291                         if (k == nlongs - 1) {
1292                                 if (t & endmask)
1293                                         return -EINVAL;
1294                         } else if (t)
1295                                 return -EINVAL;
1296                 }
1297                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1298                 endmask = ~0UL;
1299         }
1300
1301         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1302                 return -EFAULT;
1303         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 /* Copy a kernel node mask to user space */
1308 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1309                               nodemask_t *nodes)
1310 {
1311         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1312         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1313
1314         if (copy > nbytes) {
1315                 if (copy > PAGE_SIZE)
1316                         return -EINVAL;
1317                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1318                         return -EFAULT;
1319                 copy = nbytes;
1320         }
1321         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1322 }
1323
1324 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1325                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1326                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1327 {
1328         nodemask_t nodes;
1329         int err;
1330         unsigned short mode_flags;
1331
1332         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1333         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1334         if (mode >= MPOL_MAX)
1335                 return -EINVAL;
1336         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1337             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1338                 return -EINVAL;
1339         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1340         if (err)
1341                 return err;
1342         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1343 }
1344
1345 /* Set the process memory policy */
1346 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1347                 unsigned long, maxnode)
1348 {
1349         int err;
1350         nodemask_t nodes;
1351         unsigned short flags;
1352
1353         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1354         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1355         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1356                 return -EINVAL;
1357         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1358                 return -EINVAL;
1359         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1360         if (err)
1361                 return err;
1362         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1363 }
1364
1365 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1366                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1367                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1368 {
1369         struct mm_struct *mm = NULL;
1370         struct task_struct *task;
1371         nodemask_t task_nodes;
1372         int err;
1373         nodemask_t *old;
1374         nodemask_t *new;
1375         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1376
1377         if (!scratch)
1378                 return -ENOMEM;
1379
1380         old = &scratch->mask1;
1381         new = &scratch->mask2;
1382
1383         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1384         if (err)
1385                 goto out;
1386
1387         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1388         if (err)
1389                 goto out;
1390
1391         /* Find the mm_struct */
1392         rcu_read_lock();
1393         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1394         if (!task) {
1395                 rcu_read_unlock();
1396                 err = -ESRCH;
1397                 goto out;
1398         }
1399         get_task_struct(task);
1400
1401         err = -EINVAL;
1402
1403         /*
1404          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1405          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1406          */
1407         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1408                 rcu_read_unlock();
1409                 err = -EPERM;
1410                 goto out_put;
1411         }
1412         rcu_read_unlock();
1413
1414         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1415         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1416         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1417                 err = -EPERM;
1418                 goto out_put;
1419         }
1420
1421         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1422                 err = -EINVAL;
1423                 goto out_put;
1424         }
1425
1426         err = security_task_movememory(task);
1427         if (err)
1428                 goto out_put;
1429
1430         mm = get_task_mm(task);
1431         put_task_struct(task);
1432
1433         if (!mm) {
1434                 err = -EINVAL;
1435                 goto out;
1436         }
1437
1438         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1439                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1440
1441         mmput(mm);
1442 out:
1443         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1444
1445         return err;
1446
1447 out_put:
1448         put_task_struct(task);
1449         goto out;
1450
1451 }
1452
1453
1454 /* Retrieve NUMA policy */
1455 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1456                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1457                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1458 {
1459         int err;
1460         int uninitialized_var(pval);
1461         nodemask_t nodes;
1462
1463         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1464                 return -EINVAL;
1465
1466         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1467
1468         if (err)
1469                 return err;
1470
1471         if (policy && put_user(pval, policy))
1472                 return -EFAULT;
1473
1474         if (nmask)
1475                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1476
1477         return err;
1478 }
1479
1480 #ifdef CONFIG_COMPAT
1481
1482 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1483                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1484                        compat_ulong_t, maxnode,
1485                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1486 {
1487         long err;
1488         unsigned long __user *nm = NULL;
1489         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1490         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1491
1492         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1493         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1494
1495         if (nmask)
1496                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1497
1498         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1499
1500         if (!err && nmask) {
1501                 unsigned long copy_size;
1502                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1503                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1504                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1505                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1506                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1507         }
1508
1509         return err;
1510 }
1511
1512 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1513                        compat_ulong_t, maxnode)
1514 {
1515         unsigned long __user *nm = NULL;
1516         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1517         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1518
1519         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1520         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1521
1522         if (nmask) {
1523                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1524                         return -EFAULT;
1525                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1526                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1527                         return -EFAULT;
1528         }
1529
1530         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1531 }
1532
1533 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1534                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1535                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1536 {
1537         unsigned long __user *nm = NULL;
1538         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1539         nodemask_t bm;
1540
1541         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1542         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1543
1544         if (nmask) {
1545                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1546                         return -EFAULT;
1547                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1548                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1549                         return -EFAULT;
1550         }
1551
1552         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1553 }
1554
1555 #endif
1556
1557 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1558                                                 unsigned long addr)
1559 {
1560         struct mempolicy *pol = NULL;
1561
1562         if (vma) {
1563                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1564                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1565                 } else if (vma->vm_policy) {
1566                         pol = vma->vm_policy;
1567
1568                         /*
1569                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1570                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1571                          * count on these policies which will be dropped by
1572                          * mpol_cond_put() later
1573                          */
1574                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1575                                 mpol_get(pol);
1576                 }
1577         }
1578
1579         return pol;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1584  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1585  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1586  *
1587  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1588  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1589  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1590  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1591  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1592  * extra reference for shared policies.
1593  */
1594 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1595                                                 unsigned long addr)
1596 {
1597         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1598
1599         if (!pol)
1600                 pol = get_task_policy(current);
1601
1602         return pol;
1603 }
1604
1605 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1606 {
1607         struct mempolicy *pol;
1608
1609         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1610                 bool ret = false;
1611
1612                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1613                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1614                         ret = true;
1615                 mpol_cond_put(pol);
1616
1617                 return ret;
1618         }
1619
1620         pol = vma->vm_policy;
1621         if (!pol)
1622                 pol = get_task_policy(current);
1623
1624         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1625 }
1626
1627 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1628 {
1629         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1630
1631         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1632
1633         /*
1634          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1635          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1636          *
1637          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1638          * so if the following test faile, it implies
1639          * policy->v.nodes has movable memory only.
1640          */
1641         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1642                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1643
1644         return zone >= dynamic_policy_zone;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1649  * page allocation
1650  */
1651 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1652 {
1653         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1654         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1655                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1656                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1657                 return &policy->v.nodes;
1658
1659         return NULL;
1660 }
1661
1662 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1663 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1664                                                                 int nd)
1665 {
1666         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1667                 nd = policy->v.preferred_node;
1668         else {
1669                 /*
1670                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1671                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1672                  * requested node and not break the policy.
1673                  */
1674                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1675         }
1676
1677         return nd;
1678 }
1679
1680 /* Do dynamic interleaving for a process */
1681 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1682 {
1683         unsigned next;
1684         struct task_struct *me = current;
1685
1686         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1687         if (next < MAX_NUMNODES)
1688                 me->il_prev = next;
1689         return next;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1694  * next slab entry.
1695  */
1696 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1697 {
1698         struct mempolicy *policy;
1699         int node = numa_mem_id();
1700
1701         if (in_interrupt())
1702                 return node;
1703
1704         policy = current->mempolicy;
1705         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1706                 return node;
1707
1708         switch (policy->mode) {
1709         case MPOL_PREFERRED:
1710                 /*
1711                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1712                  */
1713                 return policy->v.preferred_node;
1714
1715         case MPOL_INTERLEAVE:
1716                 return interleave_nodes(policy);
1717
1718         case MPOL_BIND: {
1719                 struct zoneref *z;
1720
1721                 /*
1722                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1723                  * first node.
1724                  */
1725                 struct zonelist *zonelist;
1726                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1727                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1728                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1729                                                         &policy->v.nodes);
1730                 return z->zone ? z->zone->node : node;
1731         }
1732
1733         default:
1734                 BUG();
1735         }
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1740  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1741  * number of present nodes.
1742  */
1743 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1744 {
1745         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1746         unsigned target;
1747         int i;
1748         int nid;
1749
1750         if (!nnodes)
1751                 return numa_node_id();
1752         target = (unsigned int)n % nnodes;
1753         nid = first_node(pol->v.nodes);
1754         for (i = 0; i < target; i++)
1755                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1756         return nid;
1757 }
1758
1759 /* Determine a node number for interleave */
1760 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1761                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1762 {
1763         if (vma) {
1764                 unsigned long off;
1765
1766                 /*
1767                  * for small pages, there is no difference between
1768                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1769                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1770                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1771                  * a useful offset.
1772                  */
1773                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1774                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1775                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1776                 return offset_il_node(pol, off);
1777         } else
1778                 return interleave_nodes(pol);
1779 }
1780
1781 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1782 /*
1783  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1784  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1785  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1786  * @gfp_flags: for requested zone
1787  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1788  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1789  *
1790  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1791  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1792  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1793  * @nodemask for filtering the zonelist.
1794  *
1795  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1796  */
1797 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1798                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1799 {
1800         int nid;
1801
1802         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1803         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1804
1805         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1806                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1807                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1808         } else {
1809                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1810                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1811                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1812         }
1813         return nid;
1814 }
1815
1816 /*
1817  * init_nodemask_of_mempolicy
1818  *
1819  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1820  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1821  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1822  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1823  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1824  * of non-default mempolicy.
1825  *
1826  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1827  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1828  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1829  *
1830  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1831  */
1832 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1833 {
1834         struct mempolicy *mempolicy;
1835         int nid;
1836
1837         if (!(mask && current->mempolicy))
1838                 return false;
1839
1840         task_lock(current);
1841         mempolicy = current->mempolicy;
1842         switch (mempolicy->mode) {
1843         case MPOL_PREFERRED:
1844                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1845                         nid = numa_node_id();
1846                 else
1847                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1848                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1849                 break;
1850
1851         case MPOL_BIND:
1852                 /* Fall through */
1853         case MPOL_INTERLEAVE:
1854                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1855                 break;
1856
1857         default:
1858                 BUG();
1859         }
1860         task_unlock(current);
1861
1862         return true;
1863 }
1864 #endif
1865
1866 /*
1867  * mempolicy_nodemask_intersects
1868  *
1869  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1870  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1871  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1872  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1873  *
1874  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1875  */
1876 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1877                                         const nodemask_t *mask)
1878 {
1879         struct mempolicy *mempolicy;
1880         bool ret = true;
1881
1882         if (!mask)
1883                 return ret;
1884         task_lock(tsk);
1885         mempolicy = tsk->mempolicy;
1886         if (!mempolicy)
1887                 goto out;
1888
1889         switch (mempolicy->mode) {
1890         case MPOL_PREFERRED:
1891                 /*
1892                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1893                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1894                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1895                  * nodes in mask.
1896                  */
1897                 break;
1898         case MPOL_BIND:
1899         case MPOL_INTERLEAVE:
1900                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1901                 break;
1902         default:
1903                 BUG();
1904         }
1905 out:
1906         task_unlock(tsk);
1907         return ret;
1908 }
1909
1910 /* Allocate a page in interleaved policy.
1911    Own path because it needs to do special accounting. */
1912 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1913                                         unsigned nid)
1914 {
1915         struct page *page;
1916
1917         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
1918         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
1919         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
1920                 return page;
1921         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
1922                 preempt_disable();
1923                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1924                 preempt_enable();
1925         }
1926         return page;
1927 }
1928
1929 /**
1930  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1931  *
1932  *      @gfp:
1933  *      %GFP_USER    user allocation.
1934  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1935  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1936  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1937  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1938  *
1939  *      @order:Order of the GFP allocation.
1940  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1941  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1942  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1943  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1944  *
1945  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1946  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1947  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1948  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1949  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1950  *      NULL when no page can be allocated.
1951  */
1952 struct page *
1953 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1954                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1955 {
1956         struct mempolicy *pol;
1957         struct page *page;
1958         int preferred_nid;
1959         nodemask_t *nmask;
1960
1961         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1962
1963         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1964                 unsigned nid;
1965
1966                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1967                 mpol_cond_put(pol);
1968                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1969                 goto out;
1970         }
1971
1972         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1973                 int hpage_node = node;
1974
1975                 /*
1976                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
1977                  * allows the current node (or other explicitly preferred
1978                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
1979                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
1980                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
1981                  *
1982                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
1983                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
1984                  */
1985                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
1986                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
1987                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
1988
1989                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
1990                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
1991                         mpol_cond_put(pol);
1992                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
1993                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
1994                         goto out;
1995                 }
1996         }
1997
1998         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
1999         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2000         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2001         mpol_cond_put(pol);
2002 out:
2003         return page;
2004 }
2005
2006 /**
2007  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2008  *
2009  *      @gfp:
2010  *              %GFP_USER   user allocation,
2011  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2012  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2013  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2014  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2015  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2016  *
2017  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2018  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2019  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2020  */
2021 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2022 {
2023         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2024         struct page *page;
2025
2026         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2027                 pol = get_task_policy(current);
2028
2029         /*
2030          * No reference counting needed for current->mempolicy
2031          * nor system default_policy
2032          */
2033         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2034                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2035         else
2036                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2037                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2038                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2039
2040         return page;
2041 }
2042 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2043
2044 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2045 {
2046         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2047
2048         if (IS_ERR(pol))
2049                 return PTR_ERR(pol);
2050         dst->vm_policy = pol;
2051         return 0;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2056  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2057  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2058  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2059  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2060  *
2061  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2062  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2063  */
2064
2065 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2066 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2067 {
2068         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2069
2070         if (!new)
2071                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2072
2073         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2074         if (old == current->mempolicy) {
2075                 task_lock(current);
2076                 *new = *old;
2077                 task_unlock(current);
2078         } else
2079                 *new = *old;
2080
2081         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2082                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2083                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2084         }
2085         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2086         return new;
2087 }
2088
2089 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2090 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2091 {
2092         if (!a || !b)
2093                 return false;
2094         if (a->mode != b->mode)
2095                 return false;
2096         if (a->flags != b->flags)
2097                 return false;
2098         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2099                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2100                         return false;
2101
2102         switch (a->mode) {
2103         case MPOL_BIND:
2104                 /* Fall through */
2105         case MPOL_INTERLEAVE:
2106                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2107         case MPOL_PREFERRED:
2108                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2109         default:
2110                 BUG();
2111                 return false;
2112         }
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Shared memory backing store policy support.
2117  *
2118  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2119  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2120  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2121  * for any accesses to the tree.
2122  */
2123
2124 /*
2125  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2126  * reading or for writing
2127  */
2128 static struct sp_node *
2129 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2130 {
2131         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2132
2133         while (n) {
2134                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2135
2136                 if (start >= p->end)
2137                         n = n->rb_right;
2138                 else if (end <= p->start)
2139                         n = n->rb_left;
2140                 else
2141                         break;
2142         }
2143         if (!n)
2144                 return NULL;
2145         for (;;) {
2146                 struct sp_node *w = NULL;
2147                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2148                 if (!prev)
2149                         break;
2150                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2151                 if (w->end <= start)
2152                         break;
2153                 n = prev;
2154         }
2155         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2160  * writing.
2161  */
2162 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2163 {
2164         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2165         struct rb_node *parent = NULL;
2166         struct sp_node *nd;
2167
2168         while (*p) {
2169                 parent = *p;
2170                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2171                 if (new->start < nd->start)
2172                         p = &(*p)->rb_left;
2173                 else if (new->end > nd->end)
2174                         p = &(*p)->rb_right;
2175                 else
2176                         BUG();
2177         }
2178         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2179         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2180         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2181                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2182 }
2183
2184 /* Find shared policy intersecting idx */
2185 struct mempolicy *
2186 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2187 {
2188         struct mempolicy *pol = NULL;
2189         struct sp_node *sn;
2190
2191         if (!sp->root.rb_node)
2192                 return NULL;
2193         read_lock(&sp->lock);
2194         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2195         if (sn) {
2196                 mpol_get(sn->policy);
2197                 pol = sn->policy;
2198         }
2199         read_unlock(&sp->lock);
2200         return pol;
2201 }
2202
2203 static void sp_free(struct sp_node *n)
2204 {
2205         mpol_put(n->policy);
2206         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2207 }
2208
2209 /**
2210  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2211  *
2212  * @page: page to be checked
2213  * @vma: vm area where page mapped
2214  * @addr: virtual address where page mapped
2215  *
2216  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2217  * node id.
2218  *
2219  * Returns:
2220  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2221  *      node    - node id where the page should be
2222  *
2223  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2224  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2225  */
2226 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2227 {
2228         struct mempolicy *pol;
2229         struct zoneref *z;
2230         int curnid = page_to_nid(page);
2231         unsigned long pgoff;
2232         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2233         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2234         int polnid = -1;
2235         int ret = -1;
2236
2237         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2238         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2239                 goto out;
2240
2241         switch (pol->mode) {
2242         case MPOL_INTERLEAVE:
2243                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2244                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2245                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2246                 break;
2247
2248         case MPOL_PREFERRED:
2249                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2250                         polnid = numa_node_id();
2251                 else
2252                         polnid = pol->v.preferred_node;
2253                 break;
2254
2255         case MPOL_BIND:
2256
2257                 /*
2258                  * allows binding to multiple nodes.
2259                  * use current page if in policy nodemask,
2260                  * else select nearest allowed node, if any.
2261                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2262                  */
2263                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2264                         goto out;
2265                 z = first_zones_zonelist(
2266                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2267                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2268                                 &pol->v.nodes);
2269                 polnid = z->zone->node;
2270                 break;
2271
2272         default:
2273                 BUG();
2274         }
2275
2276         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2277         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2278                 polnid = thisnid;
2279
2280                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2281                         goto out;
2282         }
2283
2284         if (curnid != polnid)
2285                 ret = polnid;
2286 out:
2287         mpol_cond_put(pol);
2288
2289         return ret;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2294  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2295  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2296  * policy.
2297  */
2298 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2299 {
2300         struct mempolicy *pol;
2301
2302         task_lock(task);
2303         pol = task->mempolicy;
2304         task->mempolicy = NULL;
2305         task_unlock(task);
2306         mpol_put(pol);
2307 }
2308
2309 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2310 {
2311         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2312         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2313         sp_free(n);
2314 }
2315
2316 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2317                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2318 {
2319         node->start = start;
2320         node->end = end;
2321         node->policy = pol;
2322 }
2323
2324 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2325                                 struct mempolicy *pol)
2326 {
2327         struct sp_node *n;
2328         struct mempolicy *newpol;
2329
2330         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2331         if (!n)
2332                 return NULL;
2333
2334         newpol = mpol_dup(pol);
2335         if (IS_ERR(newpol)) {
2336                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2337                 return NULL;
2338         }
2339         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2340         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2341
2342         return n;
2343 }
2344
2345 /* Replace a policy range. */
2346 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2347                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2348 {
2349         struct sp_node *n;
2350         struct sp_node *n_new = NULL;
2351         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2352         int ret = 0;
2353
2354 restart:
2355         write_lock(&sp->lock);
2356         n = sp_lookup(sp, start, end);
2357         /* Take care of old policies in the same range. */
2358         while (n && n->start < end) {
2359                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2360                 if (n->start >= start) {
2361                         if (n->end <= end)
2362                                 sp_delete(sp, n);
2363                         else
2364                                 n->start = end;
2365                 } else {
2366                         /* Old policy spanning whole new range. */
2367                         if (n->end > end) {
2368                                 if (!n_new)
2369                                         goto alloc_new;
2370
2371                                 *mpol_new = *n->policy;
2372                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2373                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2374                                 n->end = start;
2375                                 sp_insert(sp, n_new);
2376                                 n_new = NULL;
2377                                 mpol_new = NULL;
2378                                 break;
2379                         } else
2380                                 n->end = start;
2381                 }
2382                 if (!next)
2383                         break;
2384                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2385         }
2386         if (new)
2387                 sp_insert(sp, new);
2388         write_unlock(&sp->lock);
2389         ret = 0;
2390
2391 err_out:
2392         if (mpol_new)
2393                 mpol_put(mpol_new);
2394         if (n_new)
2395                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2396
2397         return ret;
2398
2399 alloc_new:
2400         write_unlock(&sp->lock);
2401         ret = -ENOMEM;
2402         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2403         if (!n_new)
2404                 goto err_out;
2405         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2406         if (!mpol_new)
2407                 goto err_out;
2408         goto restart;
2409 }
2410
2411 /**
2412  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2413  * @sp: pointer to inode shared policy
2414  * @mpol:  struct mempolicy to install
2415  *
2416  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2417  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2418  * This must be released on exit.
2419  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2420  */
2421 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2422 {
2423         int ret;
2424
2425         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2426         rwlock_init(&sp->lock);
2427
2428         if (mpol) {
2429                 struct vm_area_struct pvma;
2430                 struct mempolicy *new;
2431                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2432
2433                 if (!scratch)
2434                         goto put_mpol;
2435                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2436                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2437                 if (IS_ERR(new))
2438                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2439
2440                 task_lock(current);
2441                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2442                 task_unlock(current);
2443                 if (ret)
2444                         goto put_new;
2445
2446                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2447                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2448                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2449                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2450
2451 put_new:
2452                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2453 free_scratch:
2454                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2455 put_mpol:
2456                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2457         }
2458 }
2459
2460 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2461                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2462 {
2463         int err;
2464         struct sp_node *new = NULL;
2465         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2466
2467         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2468                  vma->vm_pgoff,
2469                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2470                  npol ? npol->flags : -1,
2471                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2472
2473         if (npol) {
2474                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2475                 if (!new)
2476                         return -ENOMEM;
2477         }
2478         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2479         if (err && new)
2480                 sp_free(new);
2481         return err;
2482 }
2483
2484 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2485 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2486 {
2487         struct sp_node *n;
2488         struct rb_node *next;
2489
2490         if (!p->root.rb_node)
2491                 return;
2492         write_lock(&p->lock);
2493         next = rb_first(&p->root);
2494         while (next) {
2495                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2496                 next = rb_next(&n->nd);
2497                 sp_delete(p, n);
2498         }
2499         write_unlock(&p->lock);
2500 }
2501
2502 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2503 static int __initdata numabalancing_override;
2504
2505 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2506 {
2507         bool numabalancing_default = false;
2508
2509         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2510                 numabalancing_default = true;
2511
2512         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2513         if (numabalancing_override)
2514                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2515
2516         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2517                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2518                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2519                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2520         }
2521 }
2522
2523 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2524 {
2525         int ret = 0;
2526         if (!str)
2527                 goto out;
2528
2529         if (!strcmp(str, "enable")) {
2530                 numabalancing_override = 1;
2531                 ret = 1;
2532         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2533                 numabalancing_override = -1;
2534                 ret = 1;
2535         }
2536 out:
2537         if (!ret)
2538                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2539
2540         return ret;
2541 }
2542 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2543 #else
2544 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2545 {
2546 }
2547 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2548
2549 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2550 void __init numa_policy_init(void)
2551 {
2552         nodemask_t interleave_nodes;
2553         unsigned long largest = 0;
2554         int nid, prefer = 0;
2555
2556         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2557                                          sizeof(struct mempolicy),
2558                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2559
2560         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2561                                      sizeof(struct sp_node),
2562                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2563
2564         for_each_node(nid) {
2565                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2566                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2567                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2568                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2569                         .v = { .preferred_node = nid, },
2570                 };
2571         }
2572
2573         /*
2574          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2575          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2576          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2577          */
2578         nodes_clear(interleave_nodes);
2579         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2580                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2581
2582                 /* Preserve the largest node */
2583                 if (largest < total_pages) {
2584                         largest = total_pages;
2585                         prefer = nid;
2586                 }
2587
2588                 /* Interleave this node? */
2589                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2590                         node_set(nid, interleave_nodes);
2591         }
2592
2593         /* All too small, use the largest */
2594         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2595                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2596
2597         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2598                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2599
2600         check_numabalancing_enable();
2601 }
2602
2603 /* Reset policy of current process to default */
2604 void numa_default_policy(void)
2605 {
2606         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2607 }
2608
2609 /*
2610  * Parse and format mempolicy from/to strings
2611  */
2612
2613 /*
2614  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2615  */
2616 static const char * const policy_modes[] =
2617 {
2618         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2619         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2620         [MPOL_BIND]       = "bind",
2621         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2622         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2623 };
2624
2625
2626 #ifdef CONFIG_TMPFS
2627 /**
2628  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2629  * @str:  string containing mempolicy to parse
2630  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2631  *
2632  * Format of input:
2633  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2634  *
2635  * On success, returns 0, else 1
2636  */
2637 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2638 {
2639         struct mempolicy *new = NULL;
2640         unsigned short mode;
2641         unsigned short mode_flags;
2642         nodemask_t nodes;
2643         char *nodelist = strchr(str, ':');
2644         char *flags = strchr(str, '=');
2645         int err = 1;
2646
2647         if (nodelist) {
2648                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2649                 *nodelist++ = '\0';
2650                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2651                         goto out;
2652                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2653                         goto out;
2654         } else
2655                 nodes_clear(nodes);
2656
2657         if (flags)
2658                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2659
2660         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2661                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2662                         break;
2663                 }
2664         }
2665         if (mode >= MPOL_MAX)
2666                 goto out;
2667
2668         switch (mode) {
2669         case MPOL_PREFERRED:
2670                 /*
2671                  * Insist on a nodelist of one node only
2672                  */
2673                 if (nodelist) {
2674                         char *rest = nodelist;
2675                         while (isdigit(*rest))
2676                                 rest++;
2677                         if (*rest)
2678                                 goto out;
2679                 }
2680                 break;
2681         case MPOL_INTERLEAVE:
2682                 /*
2683                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2684                  */
2685                 if (!nodelist)
2686                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2687                 break;
2688         case MPOL_LOCAL:
2689                 /*
2690                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2691                  */
2692                 if (nodelist)
2693                         goto out;
2694                 mode = MPOL_PREFERRED;
2695                 break;
2696         case MPOL_DEFAULT:
2697                 /*
2698                  * Insist on a empty nodelist
2699                  */
2700                 if (!nodelist)
2701                         err = 0;
2702                 goto out;
2703         case MPOL_BIND:
2704                 /*
2705                  * Insist on a nodelist
2706                  */
2707                 if (!nodelist)
2708                         goto out;
2709         }
2710
2711         mode_flags = 0;
2712         if (flags) {
2713                 /*
2714                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2715                  * mode flags.
2716                  */
2717                 if (!strcmp(flags, "static"))
2718                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2719                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2720                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2721                 else
2722                         goto out;
2723         }
2724
2725         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2726         if (IS_ERR(new))
2727                 goto out;
2728
2729         /*
2730          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2731          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2732          */
2733         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2734                 new->v.nodes = nodes;
2735         else if (nodelist)
2736                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2737         else
2738                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2739
2740         /*
2741          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2742          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2743          */
2744         new->w.user_nodemask = nodes;
2745
2746         err = 0;
2747
2748 out:
2749         /* Restore string for error message */
2750         if (nodelist)
2751                 *--nodelist = ':';
2752         if (flags)
2753                 *--flags = '=';
2754         if (!err)
2755                 *mpol = new;
2756         return err;
2757 }
2758 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2759
2760 /**
2761  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2762  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2763  * @maxlen:  length of @buffer
2764  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2765  *
2766  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2767  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2768  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2769  */
2770 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2771 {
2772         char *p = buffer;
2773         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2774         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2775         unsigned short flags = 0;
2776
2777         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2778                 mode = pol->mode;
2779                 flags = pol->flags;
2780         }
2781
2782         switch (mode) {
2783         case MPOL_DEFAULT:
2784                 break;
2785         case MPOL_PREFERRED:
2786                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2787                         mode = MPOL_LOCAL;
2788                 else
2789                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2790                 break;
2791         case MPOL_BIND:
2792         case MPOL_INTERLEAVE:
2793                 nodes = pol->v.nodes;
2794                 break;
2795         default:
2796                 WARN_ON_ONCE(1);
2797                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2798                 return;
2799         }
2800
2801         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2802
2803         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2804                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2805
2806                 /*
2807                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2808                  */
2809                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2810                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2811                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2812                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2813         }
2814
2815         if (!nodes_empty(nodes))
2816                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2817                                nodemask_pr_args(&nodes));
2818 }