mm/migrate.c

   1 /*
   2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migration.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
   5  *
   6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
   7  * project. The main authors of the migration code are:
   8  *
   9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
  10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
  11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
  12  * Christoph Lameter
  13  */
  14
  15 #include <linux/migrate.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/swap.h>
  18 #include <linux/swapops.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/mm_inline.h>
  22 #include <linux/nsproxy.h>
  23 #include <linux/pagevec.h>
  24 #include <linux/ksm.h>
  25 #include <linux/rmap.h>
  26 #include <linux/topology.h>
  27 #include <linux/cpu.h>
  28 #include <linux/cpuset.h>
  29 #include <linux/writeback.h>
  30 #include <linux/mempolicy.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/security.h>
  33 #include <linux/memcontrol.h>
  34 #include <linux/syscalls.h>
  35 #include <linux/gfp.h>
  36
  37 #include "internal.h"
  38
  39 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
  40
  41 /*
  42  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
  43  * to be migrated using isolate_lru_page().
  44  */
  45 int migrate_prep(void)
  46 {
  47         /*
  48          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
  49          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
  50          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
  51          * pages that may be busy.
  52          */
  53         lru_add_drain_all();
  54
  55         return 0;
  56 }
  57
  58 /*
  59  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
  60  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
  61  *
  62  * returns the number of pages put back.
  63  */
  64 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
  65 {
  66         struct page *page;
  67         struct page *page2;
  68         int count = 0;
  69
  70         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  71                 list_del(&page->lru);
  72                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
  73                                 page_is_file_cache(page));
  74                 putback_lru_page(page);
  75                 count++;
  76         }
  77         return count;
  78 }
  79
  80 /*
  81  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  82  */
  83 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
  84                                  unsigned long addr, void *old)
  85 {
  86         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  87         swp_entry_t entry;
  88         pgd_t *pgd;
  89         pud_t *pud;
  90         pmd_t *pmd;
  91         pte_t *ptep, pte;
  92         spinlock_t *ptl;
  93
  94         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  95         if (!pgd_present(*pgd))
  96                 goto out;
  97
  98         pud = pud_offset(pgd, addr);
  99         if (!pud_present(*pud))
 100                 goto out;
 101
 102         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 103         if (!pmd_present(*pmd))
 104                 goto out;
 105
 106         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 107
 108         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 109                 pte_unmap(ptep);
 110                 goto out;
 111         }
 112
 113         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 114         spin_lock(ptl);
 115         pte = *ptep;
 116         if (!is_swap_pte(pte))
 117                 goto unlock;
 118
 119         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 120
 121         if (!is_migration_entry(entry) ||
 122             migration_entry_to_page(entry) != old)
 123                 goto unlock;
 124
 125         get_page(new);
 126         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 127         if (is_write_migration_entry(entry))
 128                 pte = pte_mkwrite(pte);
 129         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 130         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 131
 132         if (PageAnon(new))
 133                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 134         else
 135                 page_add_file_rmap(new);
 136
 137         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 138         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 139 unlock:
 140         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 141 out:
 142         return SWAP_AGAIN;
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Get rid of all migration entries and replace them by
 147  * references to the indicated page.
 148  */
 149 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 150 {
 151         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
 152 }
 153
 154 /*
 155  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 156  * get to the page and wait until migration is finished.
 157  * When we return from this function the fault will be retried.
 158  *
 159  * This function is called from do_swap_page().
 160  */
 161 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 162                                 unsigned long address)
 163 {
 164         pte_t *ptep, pte;
 165         spinlock_t *ptl;
 166         swp_entry_t entry;
 167         struct page *page;
 168
 169         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 170         pte = *ptep;
 171         if (!is_swap_pte(pte))
 172                 goto out;
 173
 174         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 175         if (!is_migration_entry(entry))
 176                 goto out;
 177
 178         page = migration_entry_to_page(entry);
 179
 180         /*
 181          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 182          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 183          * against a page without get_page().
 184          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 185          * will occur again.
 186          */
 187         if (!get_page_unless_zero(page))
 188                 goto out;
 189         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 190         wait_on_page_locked(page);
 191         put_page(page);
 192         return;
 193 out:
 194         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Replace the page in the mapping.
 199  *
 200  * The number of remaining references must be:
 201  * 1 for anonymous pages without a mapping
 202  * 2 for pages with a mapping
 203  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 204  */
 205 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 206                 struct page *newpage, struct page *page)
 207 {
 208         int expected_count;
 209         void **pslot;
 210
 211         if (!mapping) {
 212                 /* Anonymous page without mapping */
 213                 if (page_count(page) != 1)
 214                         return -EAGAIN;
 215                 return 0;
 216         }
 217
 218         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 219
 220         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 221                                         page_index(page));
 222
 223         expected_count = 2 + page_has_private(page);
 224         if (page_count(page) != expected_count ||
 225                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 226                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 227                 return -EAGAIN;
 228         }
 229
 230         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 231                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 232                 return -EAGAIN;
 233         }
 234
 235         /*
 236          * Now we know that no one else is looking at the page.
 237          */
 238         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 239         if (PageSwapCache(page)) {
 240                 SetPageSwapCache(newpage);
 241                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 242         }
 243
 244         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 245
 246         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 247         /*
 248          * Drop cache reference from old page.
 249          * We know this isn't the last reference.
 250          */
 251         __put_page(page);
 252
 253         /*
 254          * If moved to a different zone then also account
 255          * the page for that zone. Other VM counters will be
 256          * taken care of when we establish references to the
 257          * new page and drop references to the old page.
 258          *
 259          * Note that anonymous pages are accounted for
 260          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 261          * are mapped to swap space.
 262          */
 263         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 264         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 265         if (PageSwapBacked(page)) {
 266                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
 267                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
 268         }
 269         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 270
 271         return 0;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Copy the page to its new location
 276  */
 277 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 278 {
 279         copy_highpage(newpage, page);
 280
 281         if (PageError(page))
 282                 SetPageError(newpage);
 283         if (PageReferenced(page))
 284                 SetPageReferenced(newpage);
 285         if (PageUptodate(page))
 286                 SetPageUptodate(newpage);
 287         if (TestClearPageActive(page)) {
 288                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
 289                 SetPageActive(newpage);
 290         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
 291                 SetPageUnevictable(newpage);
 292         if (PageChecked(page))
 293                 SetPageChecked(newpage);
 294         if (PageMappedToDisk(page))
 295                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 296
 297         if (PageDirty(page)) {
 298                 clear_page_dirty_for_io(page);
 299                 /*
 300                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 301                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 302                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 303                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 304                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 305                  */
 306                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 307         }
 308
 309         mlock_migrate_page(newpage, page);
 310         ksm_migrate_page(newpage, page);
 311
 312         ClearPageSwapCache(page);
 313         ClearPagePrivate(page);
 314         set_page_private(page, 0);
 315         page->mapping = NULL;
 316
 317         /*
 318          * If any waiters have accumulated on the new page then
 319          * wake them up.
 320          */
 321         if (PageWriteback(newpage))
 322                 end_page_writeback(newpage);
 323 }
 324
 325 /************************************************************
 326  *                    Migration functions
 327  ***********************************************************/
 328
 329 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 330 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 331                         struct page *newpage, struct page *page)
 332 {
 333         return -EIO;
 334 }
 335 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 336
 337 /*
 338  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 339  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 340  *
 341  * Pages are locked upon entry and exit.
 342  */
 343 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 344                 struct page *newpage, struct page *page)
 345 {
 346         int rc;
 347
 348         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 349
 350         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 351
 352         if (rc)
 353                 return rc;
 354
 355         migrate_page_copy(newpage, page);
 356         return 0;
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 359
 360 #ifdef CONFIG_BLOCK
 361 /*
 362  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 363  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 364  * exist.
 365  */
 366 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 367                 struct page *newpage, struct page *page)
 368 {
 369         struct buffer_head *bh, *head;
 370         int rc;
 371
 372         if (!page_has_buffers(page))
 373                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 374
 375         head = page_buffers(page);
 376
 377         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 378
 379         if (rc)
 380                 return rc;
 381
 382         bh = head;
 383         do {
 384                 get_bh(bh);
 385                 lock_buffer(bh);
 386                 bh = bh->b_this_page;
 387
 388         } while (bh != head);
 389
 390         ClearPagePrivate(page);
 391         set_page_private(newpage, page_private(page));
 392         set_page_private(page, 0);
 393         put_page(page);
 394         get_page(newpage);
 395
 396         bh = head;
 397         do {
 398                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 399                 bh = bh->b_this_page;
 400
 401         } while (bh != head);
 402
 403         SetPagePrivate(newpage);
 404
 405         migrate_page_copy(newpage, page);
 406
 407         bh = head;
 408         do {
 409                 unlock_buffer(bh);
 410                 put_bh(bh);
 411                 bh = bh->b_this_page;
 412
 413         } while (bh != head);
 414
 415         return 0;
 416 }
 417 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 418 #endif
 419
 420 /*
 421  * Writeback a page to clean the dirty state
 422  */
 423 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 424 {
 425         struct writeback_control wbc = {
 426                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 427                 .nr_to_write = 1,
 428                 .range_start = 0,
 429                 .range_end = LLONG_MAX,
 430                 .nonblocking = 1,
 431                 .for_reclaim = 1
 432         };
 433         int rc;
 434
 435         if (!mapping->a_ops->writepage)
 436                 /* No write method for the address space */
 437                 return -EINVAL;
 438
 439         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 440                 /* Someone else already triggered a write */
 441                 return -EAGAIN;
 442
 443         /*
 444          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 445          * the page on some queue. So the page must be clean for
 446          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 447          * page state is no longer what we checked for earlier.
 448          * At this point we know that the migration attempt cannot
 449          * be successful.
 450          */
 451         remove_migration_ptes(page, page);
 452
 453         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 454
 455         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 456                 /* unlocked. Relock */
 457                 lock_page(page);
 458
 459         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 464  */
 465 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 466         struct page *newpage, struct page *page)
 467 {
 468         if (PageDirty(page))
 469                 return writeout(mapping, page);
 470
 471         /*
 472          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 473          * We must have no buffers or drop them.
 474          */
 475         if (page_has_private(page) &&
 476             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 477                 return -EAGAIN;
 478
 479         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Move a page to a newly allocated page
 484  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 485  *
 486  * The new page will have replaced the old page if this function
 487  * is successful.
 488  *
 489  * Return value:
 490  *   < 0 - error code
 491  *  == 0 - success
 492  */
 493 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
 494 {
 495         struct address_space *mapping;
 496         int rc;
 497
 498         /*
 499          * Block others from accessing the page when we get around to
 500          * establishing additional references. We are the only one
 501          * holding a reference to the new page at this point.
 502          */
 503         if (!trylock_page(newpage))
 504                 BUG();
 505
 506         /* Prepare mapping for the new page.*/
 507         newpage->index = page->index;
 508         newpage->mapping = page->mapping;
 509         if (PageSwapBacked(page))
 510                 SetPageSwapBacked(newpage);
 511
 512         mapping = page_mapping(page);
 513         if (!mapping)
 514                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 515         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 516                 /*
 517                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 518                  * should provide a migration function. Anonymous
 519                  * pages are part of swap space which also has its
 520                  * own migration function. This is the most common
 521                  * path for page migration.
 522                  */
 523                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 524                                                 newpage, page);
 525         else
 526                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 527
 528         if (!rc)
 529                 remove_migration_ptes(page, newpage);
 530         else
 531                 newpage->mapping = NULL;
 532
 533         unlock_page(newpage);
 534
 535         return rc;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 540  * to the newly allocated page in newpage.
 541  */
 542 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 543                         struct page *page, int force, int offlining)
 544 {
 545         int rc = 0;
 546         int *result = NULL;
 547         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 548         int rcu_locked = 0;
 549         int charge = 0;
 550         struct mem_cgroup *mem = NULL;
 551
 552         if (!newpage)
 553                 return -ENOMEM;
 554
 555         if (page_count(page) == 1) {
 556                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 557                 goto move_newpage;
 558         }
 559
 560         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 561         rc = -EAGAIN;
 562
 563         if (!trylock_page(page)) {
 564                 if (!force)
 565                         goto move_newpage;
 566                 lock_page(page);
 567         }
 568
 569         /*
 570          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
 571          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
 572          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
 573          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
 574          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
 575          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
 576          * serializes that).
 577          */
 578         if (PageKsm(page) && !offlining) {
 579                 rc = -EBUSY;
 580                 goto unlock;
 581         }
 582
 583         /* charge against new page */
 584         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, &mem);
 585         if (charge == -ENOMEM) {
 586                 rc = -ENOMEM;
 587                 goto unlock;
 588         }
 589         BUG_ON(charge);
 590
 591         if (PageWriteback(page)) {
 592                 if (!force)
 593                         goto uncharge;
 594                 wait_on_page_writeback(page);
 595         }
 596         /*
 597          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 598          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 599          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
 600          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 601          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 602          * just care Anon page here.
 603          */
 604         if (PageAnon(page)) {
 605                 rcu_read_lock();
 606                 rcu_locked = 1;
 607         }
 608
 609         /*
 610          * Corner case handling:
 611          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 612          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 613          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 614          * trigger a BUG.  So handle it here.
 615          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 616          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 617          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 618          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 619          * free the metadata, so the page can be freed.
 620          */
 621         if (!page->mapping) {
 622                 if (!PageAnon(page) && page_has_private(page)) {
 623                         /*
 624                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
 625                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
 626                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
 627                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
 628                          *    needs to be effective.
 629                          */
 630                         try_to_free_buffers(page);
 631                         goto rcu_unlock;
 632                 }
 633                 goto skip_unmap;
 634         }
 635
 636         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 637         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
 638
 639 skip_unmap:
 640         if (!page_mapped(page))
 641                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
 642
 643         if (rc)
 644                 remove_migration_ptes(page, page);
 645 rcu_unlock:
 646         if (rcu_locked)
 647                 rcu_read_unlock();
 648 uncharge:
 649         if (!charge)
 650                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
 651 unlock:
 652         unlock_page(page);
 653
 654         if (rc != -EAGAIN) {
 655                 /*
 656                  * A page that has been migrated has all references
 657                  * removed and will be freed. A page that has not been
 658                  * migrated will have kepts its references and be
 659                  * restored.
 660                  */
 661                 list_del(&page->lru);
 662                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 663                                 page_is_file_cache(page));
 664                 putback_lru_page(page);
 665         }
 666
 667 move_newpage:
 668
 669         /*
 670          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 671          * then this will free the page.
 672          */
 673         putback_lru_page(newpage);
 674
 675         if (result) {
 676                 if (rc)
 677                         *result = rc;
 678                 else
 679                         *result = page_to_nid(newpage);
 680         }
 681         return rc;
 682 }
 683
 684 /*
 685  * migrate_pages
 686  *
 687  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 688  * that determines from the page to be migrated and the private data
 689  * the target of the move and allocates the page.
 690  *
 691  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 692  * are movable anymore because to has become empty
 693  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 694  * returned to the LRU or freed.
 695  *
 696  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 697  */
 698 int migrate_pages(struct list_head *from,
 699                 new_page_t get_new_page, unsigned long private, int offlining)
 700 {
 701         int retry = 1;
 702         int nr_failed = 0;
 703         int pass = 0;
 704         struct page *page;
 705         struct page *page2;
 706         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 707         int rc;
 708
 709         if (!swapwrite)
 710                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 711
 712         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 713                 retry = 0;
 714
 715                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 716                         cond_resched();
 717
 718                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 719                                                 page, pass > 2, offlining);
 720
 721                         switch(rc) {
 722                         case -ENOMEM:
 723                                 goto out;
 724                         case -EAGAIN:
 725                                 retry++;
 726                                 break;
 727                         case 0:
 728                                 break;
 729                         default:
 730                                 /* Permanent failure */
 731                                 nr_failed++;
 732                                 break;
 733                         }
 734                 }
 735         }
 736         rc = 0;
 737 out:
 738         if (!swapwrite)
 739                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 740
 741         putback_lru_pages(from);
 742
 743         if (rc)
 744                 return rc;
 745
 746         return nr_failed + retry;
 747 }
 748
 749 #ifdef CONFIG_NUMA
 750 /*
 751  * Move a list of individual pages
 752  */
 753 struct page_to_node {
 754         unsigned long addr;
 755         struct page *page;
 756         int node;
 757         int status;
 758 };
 759
 760 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 761                 int **result)
 762 {
 763         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 764
 765         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 766                 pm++;
 767
 768         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 769                 return NULL;
 770
 771         *result = &pm->status;
 772
 773         return alloc_pages_exact_node(pm->node,
 774                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 775 }
 776
 777 /*
 778  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 779  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 780  * and the node number must contain a valid target node.
 781  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
 782  */
 783 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
 784                                       struct page_to_node *pm,
 785                                       int migrate_all)
 786 {
 787         int err;
 788         struct page_to_node *pp;
 789         LIST_HEAD(pagelist);
 790
 791         down_read(&mm->mmap_sem);
 792
 793         /*
 794          * Build a list of pages to migrate
 795          */
 796         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 797                 struct vm_area_struct *vma;
 798                 struct page *page;
 799
 800                 err = -EFAULT;
 801                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 802                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 803                         goto set_status;
 804
 805                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 806
 807                 err = PTR_ERR(page);
 808                 if (IS_ERR(page))
 809                         goto set_status;
 810
 811                 err = -ENOENT;
 812                 if (!page)
 813                         goto set_status;
 814
 815                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 816                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
 817                         goto put_and_set;
 818
 819                 pp->page = page;
 820                 err = page_to_nid(page);
 821
 822                 if (err == pp->node)
 823                         /*
 824                          * Node already in the right place
 825                          */
 826                         goto put_and_set;
 827
 828                 err = -EACCES;
 829                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 830                                 !migrate_all)
 831                         goto put_and_set;
 832
 833                 err = isolate_lru_page(page);
 834                 if (!err) {
 835                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 836                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 837                                             page_is_file_cache(page));
 838                 }
 839 put_and_set:
 840                 /*
 841                  * Either remove the duplicate refcount from
 842                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 843                  * not isolated.
 844                  */
 845                 put_page(page);
 846 set_status:
 847                 pp->status = err;
 848         }
 849
 850         err = 0;
 851         if (!list_empty(&pagelist))
 852                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 853                                 (unsigned long)pm, 0);
 854
 855         up_read(&mm->mmap_sem);
 856         return err;
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
 861  * the corresponding array of status.
 862  */
 863 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
 864                          unsigned long nr_pages,
 865                          const void __user * __user *pages,
 866                          const int __user *nodes,
 867                          int __user *status, int flags)
 868 {
 869         struct page_to_node *pm;
 870         nodemask_t task_nodes;
 871         unsigned long chunk_nr_pages;
 872         unsigned long chunk_start;
 873         int err;
 874
 875         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
 876
 877         err = -ENOMEM;
 878         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 879         if (!pm)
 880                 goto out;
 881
 882         migrate_prep();
 883
 884         /*
 885          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
 886          * but keep the last one as a marker
 887          */
 888         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
 889
 890         for (chunk_start = 0;
 891              chunk_start < nr_pages;
 892              chunk_start += chunk_nr_pages) {
 893                 int j;
 894
 895                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
 896                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
 897
 898                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
 899                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
 900                         const void __user *p;
 901                         int node;
 902
 903                         err = -EFAULT;
 904                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
 905                                 goto out_pm;
 906                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
 907
 908                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
 909                                 goto out_pm;
 910
 911                         err = -ENODEV;
 912                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
 913                                 goto out_pm;
 914
 915                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
 916                                 goto out_pm;
 917
 918                         err = -EACCES;
 919                         if (!node_isset(node, task_nodes))
 920                                 goto out_pm;
 921
 922                         pm[j].node = node;
 923                 }
 924
 925                 /* End marker for this chunk */
 926                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
 927
 928                 /* Migrate this chunk */
 929                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
 930                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
 931                 if (err < 0)
 932                         goto out_pm;
 933
 934                 /* Return status information */
 935                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
 936                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
 937                                 err = -EFAULT;
 938                                 goto out_pm;
 939                         }
 940         }
 941         err = 0;
 942
 943 out_pm:
 944         free_page((unsigned long)pm);
 945 out:
 946         return err;
 947 }
 948
 949 /*
 950  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
 951  */
 952 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 953                                 const void __user **pages, int *status)
 954 {
 955         unsigned long i;
 956
 957         down_read(&mm->mmap_sem);
 958
 959         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 960                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
 961                 struct vm_area_struct *vma;
 962                 struct page *page;
 963                 int err = -EFAULT;
 964
 965                 vma = find_vma(mm, addr);
 966                 if (!vma)
 967                         goto set_status;
 968
 969                 page = follow_page(vma, addr, 0);
 970
 971                 err = PTR_ERR(page);
 972                 if (IS_ERR(page))
 973                         goto set_status;
 974
 975                 err = -ENOENT;
 976                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 977                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
 978                         goto set_status;
 979
 980                 err = page_to_nid(page);
 981 set_status:
 982                 *status = err;
 983
 984                 pages++;
 985                 status++;
 986         }
 987
 988         up_read(&mm->mmap_sem);
 989 }
 990
 991 /*
 992  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
 993  * a user array of status.
 994  */
 995 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 996                          const void __user * __user *pages,
 997                          int __user *status)
 998 {
 999 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1000         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1001         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1002
1003         while (nr_pages) {
1004                 unsigned long chunk_nr;
1005
1006                 chunk_nr = nr_pages;
1007                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1008                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1009
1010                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1011                         break;
1012
1013                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1014
1015                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1016                         break;
1017
1018                 pages += chunk_nr;
1019                 status += chunk_nr;
1020                 nr_pages -= chunk_nr;
1021         }
1022         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1027  * process.
1028  */
1029 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1030                 const void __user * __user *, pages,
1031                 const int __user *, nodes,
1032                 int __user *, status, int, flags)
1033 {
1034         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1035         struct task_struct *task;
1036         struct mm_struct *mm;
1037         int err;
1038
1039         /* Check flags */
1040         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1041                 return -EINVAL;
1042
1043         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1044                 return -EPERM;
1045
1046         /* Find the mm_struct */
1047         read_lock(&tasklist_lock);
1048         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1049         if (!task) {
1050                 read_unlock(&tasklist_lock);
1051                 return -ESRCH;
1052         }
1053         mm = get_task_mm(task);
1054         read_unlock(&tasklist_lock);
1055
1056         if (!mm)
1057                 return -EINVAL;
1058
1059         /*
1060          * Check if this process has the right to modify the specified
1061          * process. The right exists if the process has administrative
1062          * capabilities, superuser privileges or the same
1063          * userid as the target process.
1064          */
1065         rcu_read_lock();
1066         tcred = __task_cred(task);
1067         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1068             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1069             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1070                 rcu_read_unlock();
1071                 err = -EPERM;
1072                 goto out;
1073         }
1074         rcu_read_unlock();
1075
1076         err = security_task_movememory(task);
1077         if (err)
1078                 goto out;
1079
1080         if (nodes) {
1081                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1082                                     flags);
1083         } else {
1084                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1085         }
1086
1087 out:
1088         mmput(mm);
1089         return err;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1094  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1095  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1096  */
1097 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1098         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1099 {
1100         struct vm_area_struct *vma;
1101         int err = 0;
1102
1103         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1104                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1105                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1106                         if (err)
1107                                 break;
1108                 }
1109         }
1110         return err;
1111 }
1112 #endif