]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - mm/mempolicy.c
hugetlb, mempolicy: fix the mbind hugetlb migration
[linux.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #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                 return alloc_huge_page_vma(vma, address);
1125         } else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
1126                 struct page *thp;
1127
1128                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1129                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1130                 if (!thp)
1131                         return NULL;
1132                 prep_transhuge_page(thp);
1133                 return thp;
1134         }
1135         /*
1136          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1137          */
1138         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1139                         vma, address);
1140 }
1141 #else
1142
1143 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1144                                 unsigned long flags)
1145 {
1146 }
1147
1148 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1149                      const nodemask_t *to, int flags)
1150 {
1151         return -ENOSYS;
1152 }
1153
1154 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1155 {
1156         return NULL;
1157 }
1158 #endif
1159
1160 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1161                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1162                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1163 {
1164         struct mm_struct *mm = current->mm;
1165         struct mempolicy *new;
1166         unsigned long end;
1167         int err;
1168         LIST_HEAD(pagelist);
1169
1170         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1171                 return -EINVAL;
1172         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1173                 return -EPERM;
1174
1175         if (start & ~PAGE_MASK)
1176                 return -EINVAL;
1177
1178         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1179                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1180
1181         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1182         end = start + len;
1183
1184         if (end < start)
1185                 return -EINVAL;
1186         if (end == start)
1187                 return 0;
1188
1189         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1190         if (IS_ERR(new))
1191                 return PTR_ERR(new);
1192
1193         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1194                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1195
1196         /*
1197          * If we are using the default policy then operation
1198          * on discontinuous address spaces is okay after all
1199          */
1200         if (!new)
1201                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1202
1203         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1204                  start, start + len, mode, mode_flags,
1205                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1206
1207         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1208
1209                 err = migrate_prep();
1210                 if (err)
1211                         goto mpol_out;
1212         }
1213         {
1214                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1215                 if (scratch) {
1216                         down_write(&mm->mmap_sem);
1217                         task_lock(current);
1218                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1219                         task_unlock(current);
1220                         if (err)
1221                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1222                 } else
1223                         err = -ENOMEM;
1224                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1225         }
1226         if (err)
1227                 goto mpol_out;
1228
1229         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1230                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1231         if (!err)
1232                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1233
1234         if (!err) {
1235                 int nr_failed = 0;
1236
1237                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1238                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1239                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1240                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1241                         if (nr_failed)
1242                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1243                 }
1244
1245                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1246                         err = -EIO;
1247         } else
1248                 putback_movable_pages(&pagelist);
1249
1250         up_write(&mm->mmap_sem);
1251  mpol_out:
1252         mpol_put(new);
1253         return err;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1258  */
1259
1260 /* Copy a node mask from user space. */
1261 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1262                      unsigned long maxnode)
1263 {
1264         unsigned long k;
1265         unsigned long t;
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         /*
1283          * When the user specified more nodes than supported just check
1284          * if the non supported part is all zero.
1285          *
1286          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1287          * the bits in that area first. And then go through to
1288          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1289          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1290          */
1291         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1292                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1293                         if (get_user(t, nmask + k))
1294                                 return -EFAULT;
1295                         if (k == nlongs - 1) {
1296                                 if (t & endmask)
1297                                         return -EINVAL;
1298                         } else if (t)
1299                                 return -EINVAL;
1300                 }
1301                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1302                 endmask = ~0UL;
1303         }
1304
1305         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1306                 unsigned long valid_mask = endmask;
1307
1308                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1309                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1310                         return -EFAULT;
1311                 if (t & valid_mask)
1312                         return -EINVAL;
1313         }
1314
1315         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1316                 return -EFAULT;
1317         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 /* Copy a kernel node mask to user space */
1322 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1323                               nodemask_t *nodes)
1324 {
1325         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1326         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1327
1328         if (copy > nbytes) {
1329                 if (copy > PAGE_SIZE)
1330                         return -EINVAL;
1331                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1332                         return -EFAULT;
1333                 copy = nbytes;
1334         }
1335         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1336 }
1337
1338 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1339                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1340                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1341 {
1342         nodemask_t nodes;
1343         int err;
1344         unsigned short mode_flags;
1345
1346         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1347         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1348         if (mode >= MPOL_MAX)
1349                 return -EINVAL;
1350         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1351             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1352                 return -EINVAL;
1353         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1354         if (err)
1355                 return err;
1356         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1357 }
1358
1359 /* Set the process memory policy */
1360 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1361                 unsigned long, maxnode)
1362 {
1363         int err;
1364         nodemask_t nodes;
1365         unsigned short flags;
1366
1367         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1368         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1369         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1370                 return -EINVAL;
1371         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1372                 return -EINVAL;
1373         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1374         if (err)
1375                 return err;
1376         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1377 }
1378
1379 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1380                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1381                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1382 {
1383         struct mm_struct *mm = NULL;
1384         struct task_struct *task;
1385         nodemask_t task_nodes;
1386         int err;
1387         nodemask_t *old;
1388         nodemask_t *new;
1389         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1390
1391         if (!scratch)
1392                 return -ENOMEM;
1393
1394         old = &scratch->mask1;
1395         new = &scratch->mask2;
1396
1397         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1398         if (err)
1399                 goto out;
1400
1401         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1402         if (err)
1403                 goto out;
1404
1405         /* Find the mm_struct */
1406         rcu_read_lock();
1407         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1408         if (!task) {
1409                 rcu_read_unlock();
1410                 err = -ESRCH;
1411                 goto out;
1412         }
1413         get_task_struct(task);
1414
1415         err = -EINVAL;
1416
1417         /*
1418          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1419          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1420          */
1421         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1422                 rcu_read_unlock();
1423                 err = -EPERM;
1424                 goto out_put;
1425         }
1426         rcu_read_unlock();
1427
1428         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1429         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1430         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1431                 err = -EPERM;
1432                 goto out_put;
1433         }
1434
1435         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1436         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1437         if (nodes_empty(*new))
1438                 goto out_put;
1439
1440         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1441         if (nodes_empty(*new))
1442                 goto out_put;
1443
1444         err = security_task_movememory(task);
1445         if (err)
1446                 goto out_put;
1447
1448         mm = get_task_mm(task);
1449         put_task_struct(task);
1450
1451         if (!mm) {
1452                 err = -EINVAL;
1453                 goto out;
1454         }
1455
1456         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1457                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1458
1459         mmput(mm);
1460 out:
1461         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1462
1463         return err;
1464
1465 out_put:
1466         put_task_struct(task);
1467         goto out;
1468
1469 }
1470
1471
1472 /* Retrieve NUMA policy */
1473 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1474                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1475                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1476 {
1477         int err;
1478         int uninitialized_var(pval);
1479         nodemask_t nodes;
1480
1481         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1482                 return -EINVAL;
1483
1484         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1485
1486         if (err)
1487                 return err;
1488
1489         if (policy && put_user(pval, policy))
1490                 return -EFAULT;
1491
1492         if (nmask)
1493                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1494
1495         return err;
1496 }
1497
1498 #ifdef CONFIG_COMPAT
1499
1500 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1501                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1502                        compat_ulong_t, maxnode,
1503                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1504 {
1505         long err;
1506         unsigned long __user *nm = NULL;
1507         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1508         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1509
1510         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1511         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1512
1513         if (nmask)
1514                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1515
1516         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1517
1518         if (!err && nmask) {
1519                 unsigned long copy_size;
1520                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1521                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1522                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1523                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1524                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1525         }
1526
1527         return err;
1528 }
1529
1530 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1531                        compat_ulong_t, maxnode)
1532 {
1533         unsigned long __user *nm = NULL;
1534         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1535         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1536
1537         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1538         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1539
1540         if (nmask) {
1541                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1542                         return -EFAULT;
1543                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1544                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1545                         return -EFAULT;
1546         }
1547
1548         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1549 }
1550
1551 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1552                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1553                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1554 {
1555         unsigned long __user *nm = NULL;
1556         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1557         nodemask_t bm;
1558
1559         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1560         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1561
1562         if (nmask) {
1563                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1564                         return -EFAULT;
1565                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1566                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1567                         return -EFAULT;
1568         }
1569
1570         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1571 }
1572
1573 #endif
1574
1575 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1576                                                 unsigned long addr)
1577 {
1578         struct mempolicy *pol = NULL;
1579
1580         if (vma) {
1581                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1582                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1583                 } else if (vma->vm_policy) {
1584                         pol = vma->vm_policy;
1585
1586                         /*
1587                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1588                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1589                          * count on these policies which will be dropped by
1590                          * mpol_cond_put() later
1591                          */
1592                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1593                                 mpol_get(pol);
1594                 }
1595         }
1596
1597         return pol;
1598 }
1599
1600 /*
1601  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1602  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1603  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1604  *
1605  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1606  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1607  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1608  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1609  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1610  * extra reference for shared policies.
1611  */
1612 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1613                                                 unsigned long addr)
1614 {
1615         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1616
1617         if (!pol)
1618                 pol = get_task_policy(current);
1619
1620         return pol;
1621 }
1622
1623 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1624 {
1625         struct mempolicy *pol;
1626
1627         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1628                 bool ret = false;
1629
1630                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1631                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1632                         ret = true;
1633                 mpol_cond_put(pol);
1634
1635                 return ret;
1636         }
1637
1638         pol = vma->vm_policy;
1639         if (!pol)
1640                 pol = get_task_policy(current);
1641
1642         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1643 }
1644
1645 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1646 {
1647         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1648
1649         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1650
1651         /*
1652          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1653          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1654          *
1655          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1656          * so if the following test faile, it implies
1657          * policy->v.nodes has movable memory only.
1658          */
1659         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1660                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1661
1662         return zone >= dynamic_policy_zone;
1663 }
1664
1665 /*
1666  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1667  * page allocation
1668  */
1669 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1670 {
1671         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1672         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1673                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1674                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1675                 return &policy->v.nodes;
1676
1677         return NULL;
1678 }
1679
1680 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1681 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1682                                                                 int nd)
1683 {
1684         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1685                 nd = policy->v.preferred_node;
1686         else {
1687                 /*
1688                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1689                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1690                  * requested node and not break the policy.
1691                  */
1692                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1693         }
1694
1695         return nd;
1696 }
1697
1698 /* Do dynamic interleaving for a process */
1699 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1700 {
1701         unsigned next;
1702         struct task_struct *me = current;
1703
1704         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1705         if (next < MAX_NUMNODES)
1706                 me->il_prev = next;
1707         return next;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1712  * next slab entry.
1713  */
1714 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1715 {
1716         struct mempolicy *policy;
1717         int node = numa_mem_id();
1718
1719         if (in_interrupt())
1720                 return node;
1721
1722         policy = current->mempolicy;
1723         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1724                 return node;
1725
1726         switch (policy->mode) {
1727         case MPOL_PREFERRED:
1728                 /*
1729                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1730                  */
1731                 return policy->v.preferred_node;
1732
1733         case MPOL_INTERLEAVE:
1734                 return interleave_nodes(policy);
1735
1736         case MPOL_BIND: {
1737                 struct zoneref *z;
1738
1739                 /*
1740                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1741                  * first node.
1742                  */
1743                 struct zonelist *zonelist;
1744                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1745                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1746                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1747                                                         &policy->v.nodes);
1748                 return z->zone ? z->zone->node : node;
1749         }
1750
1751         default:
1752                 BUG();
1753         }
1754 }
1755
1756 /*
1757  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1758  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1759  * number of present nodes.
1760  */
1761 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1762 {
1763         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1764         unsigned target;
1765         int i;
1766         int nid;
1767
1768         if (!nnodes)
1769                 return numa_node_id();
1770         target = (unsigned int)n % nnodes;
1771         nid = first_node(pol->v.nodes);
1772         for (i = 0; i < target; i++)
1773                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1774         return nid;
1775 }
1776
1777 /* Determine a node number for interleave */
1778 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1779                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1780 {
1781         if (vma) {
1782                 unsigned long off;
1783
1784                 /*
1785                  * for small pages, there is no difference between
1786                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1787                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1788                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1789                  * a useful offset.
1790                  */
1791                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1792                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1793                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1794                 return offset_il_node(pol, off);
1795         } else
1796                 return interleave_nodes(pol);
1797 }
1798
1799 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1800 /*
1801  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1802  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1803  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1804  * @gfp_flags: for requested zone
1805  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1806  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1807  *
1808  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1809  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1810  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1811  * @nodemask for filtering the zonelist.
1812  *
1813  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1814  */
1815 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1816                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1817 {
1818         int nid;
1819
1820         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1821         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1822
1823         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1824                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1825                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1826         } else {
1827                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1828                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1829                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1830         }
1831         return nid;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * init_nodemask_of_mempolicy
1836  *
1837  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1838  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1839  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1840  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1841  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1842  * of non-default mempolicy.
1843  *
1844  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1845  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1846  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1847  *
1848  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1849  */
1850 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1851 {
1852         struct mempolicy *mempolicy;
1853         int nid;
1854
1855         if (!(mask && current->mempolicy))
1856                 return false;
1857
1858         task_lock(current);
1859         mempolicy = current->mempolicy;
1860         switch (mempolicy->mode) {
1861         case MPOL_PREFERRED:
1862                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1863                         nid = numa_node_id();
1864                 else
1865                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1866                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1867                 break;
1868
1869         case MPOL_BIND:
1870                 /* Fall through */
1871         case MPOL_INTERLEAVE:
1872                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1873                 break;
1874
1875         default:
1876                 BUG();
1877         }
1878         task_unlock(current);
1879
1880         return true;
1881 }
1882 #endif
1883
1884 /*
1885  * mempolicy_nodemask_intersects
1886  *
1887  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1888  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1889  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1890  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1891  *
1892  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1893  */
1894 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1895                                         const nodemask_t *mask)
1896 {
1897         struct mempolicy *mempolicy;
1898         bool ret = true;
1899
1900         if (!mask)
1901                 return ret;
1902         task_lock(tsk);
1903         mempolicy = tsk->mempolicy;
1904         if (!mempolicy)
1905                 goto out;
1906
1907         switch (mempolicy->mode) {
1908         case MPOL_PREFERRED:
1909                 /*
1910                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1911                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1912                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1913                  * nodes in mask.
1914                  */
1915                 break;
1916         case MPOL_BIND:
1917         case MPOL_INTERLEAVE:
1918                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1919                 break;
1920         default:
1921                 BUG();
1922         }
1923 out:
1924         task_unlock(tsk);
1925         return ret;
1926 }
1927
1928 /* Allocate a page in interleaved policy.
1929    Own path because it needs to do special accounting. */
1930 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1931                                         unsigned nid)
1932 {
1933         struct page *page;
1934
1935         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
1936         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
1937         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
1938                 return page;
1939         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
1940                 preempt_disable();
1941                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1942                 preempt_enable();
1943         }
1944         return page;
1945 }
1946
1947 /**
1948  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1949  *
1950  *      @gfp:
1951  *      %GFP_USER    user allocation.
1952  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1953  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1954  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1955  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1956  *
1957  *      @order:Order of the GFP allocation.
1958  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1959  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1960  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1961  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1962  *
1963  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1964  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1965  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1966  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1967  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1968  *      NULL when no page can be allocated.
1969  */
1970 struct page *
1971 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1972                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1973 {
1974         struct mempolicy *pol;
1975         struct page *page;
1976         int preferred_nid;
1977         nodemask_t *nmask;
1978
1979         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1980
1981         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1982                 unsigned nid;
1983
1984                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1985                 mpol_cond_put(pol);
1986                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1987                 goto out;
1988         }
1989
1990         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1991                 int hpage_node = node;
1992
1993                 /*
1994                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
1995                  * allows the current node (or other explicitly preferred
1996                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
1997                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
1998                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
1999                  *
2000                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2001                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2002                  */
2003                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2004                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2005                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2006
2007                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2008                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2009                         mpol_cond_put(pol);
2010                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2011                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2012                         goto out;
2013                 }
2014         }
2015
2016         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2017         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2018         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2019         mpol_cond_put(pol);
2020 out:
2021         return page;
2022 }
2023
2024 /**
2025  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2026  *
2027  *      @gfp:
2028  *              %GFP_USER   user allocation,
2029  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2030  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2031  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2032  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2033  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2034  *
2035  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2036  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2037  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2038  */
2039 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2040 {
2041         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2042         struct page *page;
2043
2044         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2045                 pol = get_task_policy(current);
2046
2047         /*
2048          * No reference counting needed for current->mempolicy
2049          * nor system default_policy
2050          */
2051         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2052                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2053         else
2054                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2055                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2056                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2057
2058         return page;
2059 }
2060 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2061
2062 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2063 {
2064         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2065
2066         if (IS_ERR(pol))
2067                 return PTR_ERR(pol);
2068         dst->vm_policy = pol;
2069         return 0;
2070 }
2071
2072 /*
2073  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2074  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2075  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2076  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2077  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2078  *
2079  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2080  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2081  */
2082
2083 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2084 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2085 {
2086         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2087
2088         if (!new)
2089                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2090
2091         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2092         if (old == current->mempolicy) {
2093                 task_lock(current);
2094                 *new = *old;
2095                 task_unlock(current);
2096         } else
2097                 *new = *old;
2098
2099         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2100                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2101                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2102         }
2103         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2104         return new;
2105 }
2106
2107 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2108 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2109 {
2110         if (!a || !b)
2111                 return false;
2112         if (a->mode != b->mode)
2113                 return false;
2114         if (a->flags != b->flags)
2115                 return false;
2116         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2117                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2118                         return false;
2119
2120         switch (a->mode) {
2121         case MPOL_BIND:
2122                 /* Fall through */
2123         case MPOL_INTERLEAVE:
2124                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2125         case MPOL_PREFERRED:
2126                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2127         default:
2128                 BUG();
2129                 return false;
2130         }
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Shared memory backing store policy support.
2135  *
2136  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2137  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2138  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2139  * for any accesses to the tree.
2140  */
2141
2142 /*
2143  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2144  * reading or for writing
2145  */
2146 static struct sp_node *
2147 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2148 {
2149         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2150
2151         while (n) {
2152                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2153
2154                 if (start >= p->end)
2155                         n = n->rb_right;
2156                 else if (end <= p->start)
2157                         n = n->rb_left;
2158                 else
2159                         break;
2160         }
2161         if (!n)
2162                 return NULL;
2163         for (;;) {
2164                 struct sp_node *w = NULL;
2165                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2166                 if (!prev)
2167                         break;
2168                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2169                 if (w->end <= start)
2170                         break;
2171                 n = prev;
2172         }
2173         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2178  * writing.
2179  */
2180 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2181 {
2182         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2183         struct rb_node *parent = NULL;
2184         struct sp_node *nd;
2185
2186         while (*p) {
2187                 parent = *p;
2188                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2189                 if (new->start < nd->start)
2190                         p = &(*p)->rb_left;
2191                 else if (new->end > nd->end)
2192                         p = &(*p)->rb_right;
2193                 else
2194                         BUG();
2195         }
2196         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2197         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2198         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2199                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2200 }
2201
2202 /* Find shared policy intersecting idx */
2203 struct mempolicy *
2204 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2205 {
2206         struct mempolicy *pol = NULL;
2207         struct sp_node *sn;
2208
2209         if (!sp->root.rb_node)
2210                 return NULL;
2211         read_lock(&sp->lock);
2212         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2213         if (sn) {
2214                 mpol_get(sn->policy);
2215                 pol = sn->policy;
2216         }
2217         read_unlock(&sp->lock);
2218         return pol;
2219 }
2220
2221 static void sp_free(struct sp_node *n)
2222 {
2223         mpol_put(n->policy);
2224         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2225 }
2226
2227 /**
2228  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2229  *
2230  * @page: page to be checked
2231  * @vma: vm area where page mapped
2232  * @addr: virtual address where page mapped
2233  *
2234  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2235  * node id.
2236  *
2237  * Returns:
2238  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2239  *      node    - node id where the page should be
2240  *
2241  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2242  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2243  */
2244 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2245 {
2246         struct mempolicy *pol;
2247         struct zoneref *z;
2248         int curnid = page_to_nid(page);
2249         unsigned long pgoff;
2250         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2251         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2252         int polnid = -1;
2253         int ret = -1;
2254
2255         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2256         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2257                 goto out;
2258
2259         switch (pol->mode) {
2260         case MPOL_INTERLEAVE:
2261                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2262                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2263                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2264                 break;
2265
2266         case MPOL_PREFERRED:
2267                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2268                         polnid = numa_node_id();
2269                 else
2270                         polnid = pol->v.preferred_node;
2271                 break;
2272
2273         case MPOL_BIND:
2274
2275                 /*
2276                  * allows binding to multiple nodes.
2277                  * use current page if in policy nodemask,
2278                  * else select nearest allowed node, if any.
2279                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2280                  */
2281                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2282                         goto out;
2283                 z = first_zones_zonelist(
2284                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2285                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2286                                 &pol->v.nodes);
2287                 polnid = z->zone->node;
2288                 break;
2289
2290         default:
2291                 BUG();
2292         }
2293
2294         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2295         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2296                 polnid = thisnid;
2297
2298                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2299                         goto out;
2300         }
2301
2302         if (curnid != polnid)
2303                 ret = polnid;
2304 out:
2305         mpol_cond_put(pol);
2306
2307         return ret;
2308 }
2309
2310 /*
2311  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2312  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2313  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2314  * policy.
2315  */
2316 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2317 {
2318         struct mempolicy *pol;
2319
2320         task_lock(task);
2321         pol = task->mempolicy;
2322         task->mempolicy = NULL;
2323         task_unlock(task);
2324         mpol_put(pol);
2325 }
2326
2327 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2328 {
2329         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2330         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2331         sp_free(n);
2332 }
2333
2334 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2335                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2336 {
2337         node->start = start;
2338         node->end = end;
2339         node->policy = pol;
2340 }
2341
2342 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2343                                 struct mempolicy *pol)
2344 {
2345         struct sp_node *n;
2346         struct mempolicy *newpol;
2347
2348         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2349         if (!n)
2350                 return NULL;
2351
2352         newpol = mpol_dup(pol);
2353         if (IS_ERR(newpol)) {
2354                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2355                 return NULL;
2356         }
2357         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2358         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2359
2360         return n;
2361 }
2362
2363 /* Replace a policy range. */
2364 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2365                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2366 {
2367         struct sp_node *n;
2368         struct sp_node *n_new = NULL;
2369         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2370         int ret = 0;
2371
2372 restart:
2373         write_lock(&sp->lock);
2374         n = sp_lookup(sp, start, end);
2375         /* Take care of old policies in the same range. */
2376         while (n && n->start < end) {
2377                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2378                 if (n->start >= start) {
2379                         if (n->end <= end)
2380                                 sp_delete(sp, n);
2381                         else
2382                                 n->start = end;
2383                 } else {
2384                         /* Old policy spanning whole new range. */
2385                         if (n->end > end) {
2386                                 if (!n_new)
2387                                         goto alloc_new;
2388
2389                                 *mpol_new = *n->policy;
2390                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2391                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2392                                 n->end = start;
2393                                 sp_insert(sp, n_new);
2394                                 n_new = NULL;
2395                                 mpol_new = NULL;
2396                                 break;
2397                         } else
2398                                 n->end = start;
2399                 }
2400                 if (!next)
2401                         break;
2402                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2403         }
2404         if (new)
2405                 sp_insert(sp, new);
2406         write_unlock(&sp->lock);
2407         ret = 0;
2408
2409 err_out:
2410         if (mpol_new)
2411                 mpol_put(mpol_new);
2412         if (n_new)
2413                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2414
2415         return ret;
2416
2417 alloc_new:
2418         write_unlock(&sp->lock);
2419         ret = -ENOMEM;
2420         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2421         if (!n_new)
2422                 goto err_out;
2423         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2424         if (!mpol_new)
2425                 goto err_out;
2426         goto restart;
2427 }
2428
2429 /**
2430  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2431  * @sp: pointer to inode shared policy
2432  * @mpol:  struct mempolicy to install
2433  *
2434  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2435  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2436  * This must be released on exit.
2437  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2438  */
2439 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2440 {
2441         int ret;
2442
2443         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2444         rwlock_init(&sp->lock);
2445
2446         if (mpol) {
2447                 struct vm_area_struct pvma;
2448                 struct mempolicy *new;
2449                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2450
2451                 if (!scratch)
2452                         goto put_mpol;
2453                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2454                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2455                 if (IS_ERR(new))
2456                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2457
2458                 task_lock(current);
2459                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2460                 task_unlock(current);
2461                 if (ret)
2462                         goto put_new;
2463
2464                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2465                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2466                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2467                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2468
2469 put_new:
2470                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2471 free_scratch:
2472                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2473 put_mpol:
2474                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2475         }
2476 }
2477
2478 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2479                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2480 {
2481         int err;
2482         struct sp_node *new = NULL;
2483         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2484
2485         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2486                  vma->vm_pgoff,
2487                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2488                  npol ? npol->flags : -1,
2489                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2490
2491         if (npol) {
2492                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2493                 if (!new)
2494                         return -ENOMEM;
2495         }
2496         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2497         if (err && new)
2498                 sp_free(new);
2499         return err;
2500 }
2501
2502 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2503 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2504 {
2505         struct sp_node *n;
2506         struct rb_node *next;
2507
2508         if (!p->root.rb_node)
2509                 return;
2510         write_lock(&p->lock);
2511         next = rb_first(&p->root);
2512         while (next) {
2513                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2514                 next = rb_next(&n->nd);
2515                 sp_delete(p, n);
2516         }
2517         write_unlock(&p->lock);
2518 }
2519
2520 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2521 static int __initdata numabalancing_override;
2522
2523 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2524 {
2525         bool numabalancing_default = false;
2526
2527         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2528                 numabalancing_default = true;
2529
2530         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2531         if (numabalancing_override)
2532                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2533
2534         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2535                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2536                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2537                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2538         }
2539 }
2540
2541 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2542 {
2543         int ret = 0;
2544         if (!str)
2545                 goto out;
2546
2547         if (!strcmp(str, "enable")) {
2548                 numabalancing_override = 1;
2549                 ret = 1;
2550         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2551                 numabalancing_override = -1;
2552                 ret = 1;
2553         }
2554 out:
2555         if (!ret)
2556                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2557
2558         return ret;
2559 }
2560 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2561 #else
2562 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2563 {
2564 }
2565 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2566
2567 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2568 void __init numa_policy_init(void)
2569 {
2570         nodemask_t interleave_nodes;
2571         unsigned long largest = 0;
2572         int nid, prefer = 0;
2573
2574         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2575                                          sizeof(struct mempolicy),
2576                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2577
2578         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2579                                      sizeof(struct sp_node),
2580                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2581
2582         for_each_node(nid) {
2583                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2584                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2585                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2586                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2587                         .v = { .preferred_node = nid, },
2588                 };
2589         }
2590
2591         /*
2592          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2593          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2594          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2595          */
2596         nodes_clear(interleave_nodes);
2597         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2598                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2599
2600                 /* Preserve the largest node */
2601                 if (largest < total_pages) {
2602                         largest = total_pages;
2603                         prefer = nid;
2604                 }
2605
2606                 /* Interleave this node? */
2607                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2608                         node_set(nid, interleave_nodes);
2609         }
2610
2611         /* All too small, use the largest */
2612         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2613                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2614
2615         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2616                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2617
2618         check_numabalancing_enable();
2619 }
2620
2621 /* Reset policy of current process to default */
2622 void numa_default_policy(void)
2623 {
2624         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2625 }
2626
2627 /*
2628  * Parse and format mempolicy from/to strings
2629  */
2630
2631 /*
2632  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2633  */
2634 static const char * const policy_modes[] =
2635 {
2636         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2637         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2638         [MPOL_BIND]       = "bind",
2639         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2640         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2641 };
2642
2643
2644 #ifdef CONFIG_TMPFS
2645 /**
2646  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2647  * @str:  string containing mempolicy to parse
2648  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2649  *
2650  * Format of input:
2651  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2652  *
2653  * On success, returns 0, else 1
2654  */
2655 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2656 {
2657         struct mempolicy *new = NULL;
2658         unsigned short mode;
2659         unsigned short mode_flags;
2660         nodemask_t nodes;
2661         char *nodelist = strchr(str, ':');
2662         char *flags = strchr(str, '=');
2663         int err = 1;
2664
2665         if (nodelist) {
2666                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2667                 *nodelist++ = '\0';
2668                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2669                         goto out;
2670                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2671                         goto out;
2672         } else
2673                 nodes_clear(nodes);
2674
2675         if (flags)
2676                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2677
2678         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2679                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2680                         break;
2681                 }
2682         }
2683         if (mode >= MPOL_MAX)
2684                 goto out;
2685
2686         switch (mode) {
2687         case MPOL_PREFERRED:
2688                 /*
2689                  * Insist on a nodelist of one node only
2690                  */
2691                 if (nodelist) {
2692                         char *rest = nodelist;
2693                         while (isdigit(*rest))
2694                                 rest++;
2695                         if (*rest)
2696                                 goto out;
2697                 }
2698                 break;
2699         case MPOL_INTERLEAVE:
2700                 /*
2701                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2702                  */
2703                 if (!nodelist)
2704                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2705                 break;
2706         case MPOL_LOCAL:
2707                 /*
2708                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2709                  */
2710                 if (nodelist)
2711                         goto out;
2712                 mode = MPOL_PREFERRED;
2713                 break;
2714         case MPOL_DEFAULT:
2715                 /*
2716                  * Insist on a empty nodelist
2717                  */
2718                 if (!nodelist)
2719                         err = 0;
2720                 goto out;
2721         case MPOL_BIND:
2722                 /*
2723                  * Insist on a nodelist
2724                  */
2725                 if (!nodelist)
2726                         goto out;
2727         }
2728
2729         mode_flags = 0;
2730         if (flags) {
2731                 /*
2732                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2733                  * mode flags.
2734                  */
2735                 if (!strcmp(flags, "static"))
2736                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2737                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2738                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2739                 else
2740                         goto out;
2741         }
2742
2743         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2744         if (IS_ERR(new))
2745                 goto out;
2746
2747         /*
2748          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2749          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2750          */
2751         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2752                 new->v.nodes = nodes;
2753         else if (nodelist)
2754                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2755         else
2756                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2757
2758         /*
2759          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2760          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2761          */
2762         new->w.user_nodemask = nodes;
2763
2764         err = 0;
2765
2766 out:
2767         /* Restore string for error message */
2768         if (nodelist)
2769                 *--nodelist = ':';
2770         if (flags)
2771                 *--flags = '=';
2772         if (!err)
2773                 *mpol = new;
2774         return err;
2775 }
2776 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2777
2778 /**
2779  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2780  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2781  * @maxlen:  length of @buffer
2782  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2783  *
2784  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2785  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2786  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2787  */
2788 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2789 {
2790         char *p = buffer;
2791         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2792         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2793         unsigned short flags = 0;
2794
2795         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2796                 mode = pol->mode;
2797                 flags = pol->flags;
2798         }
2799
2800         switch (mode) {
2801         case MPOL_DEFAULT:
2802                 break;
2803         case MPOL_PREFERRED:
2804                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2805                         mode = MPOL_LOCAL;
2806                 else
2807                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2808                 break;
2809         case MPOL_BIND:
2810         case MPOL_INTERLEAVE:
2811                 nodes = pol->v.nodes;
2812                 break;
2813         default:
2814                 WARN_ON_ONCE(1);
2815                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2816                 return;
2817         }
2818
2819         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2820
2821         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2822                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2823
2824                 /*
2825                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2826                  */
2827                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2828                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2829                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2830                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2831         }
2832
2833         if (!nodes_empty(nodes))
2834                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2835                                nodemask_pr_args(&nodes));
2836 }