]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/migrate.c
mm: page migration avoid touching newpage until no going back
[karo-tx-linux.git] / mm / migrate.c
1 /*
2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migrate.c
3  *
4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
5  *
6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
7  * project. The main authors of the migration code are:
8  *
9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
12  * Christoph Lameter
13  */
14
15 #include <linux/migrate.h>
16 #include <linux/export.h>
17 #include <linux/swap.h>
18 #include <linux/swapops.h>
19 #include <linux/pagemap.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/mm_inline.h>
22 #include <linux/nsproxy.h>
23 #include <linux/pagevec.h>
24 #include <linux/ksm.h>
25 #include <linux/rmap.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/cpu.h>
28 #include <linux/cpuset.h>
29 #include <linux/writeback.h>
30 #include <linux/mempolicy.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/security.h>
33 #include <linux/syscalls.h>
34 #include <linux/hugetlb.h>
35 #include <linux/hugetlb_cgroup.h>
36 #include <linux/gfp.h>
37 #include <linux/balloon_compaction.h>
38 #include <linux/mmu_notifier.h>
39 #include <linux/page_idle.h>
40
41 #include <asm/tlbflush.h>
42
43 #define CREATE_TRACE_POINTS
44 #include <trace/events/migrate.h>
45
46 #include "internal.h"
47
48 /*
49  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
50  * to be migrated using isolate_lru_page(). If scheduling work on other CPUs is
51  * undesirable, use migrate_prep_local()
52  */
53 int migrate_prep(void)
54 {
55         /*
56          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
57          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
58          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
59          * pages that may be busy.
60          */
61         lru_add_drain_all();
62
63         return 0;
64 }
65
66 /* Do the necessary work of migrate_prep but not if it involves other CPUs */
67 int migrate_prep_local(void)
68 {
69         lru_add_drain();
70
71         return 0;
72 }
73
74 /*
75  * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
76  * from where they were once taken off for compaction/migration.
77  *
78  * This function shall be used whenever the isolated pageset has been
79  * built from lru, balloon, hugetlbfs page. See isolate_migratepages_range()
80  * and isolate_huge_page().
81  */
82 void putback_movable_pages(struct list_head *l)
83 {
84         struct page *page;
85         struct page *page2;
86
87         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
88                 if (unlikely(PageHuge(page))) {
89                         putback_active_hugepage(page);
90                         continue;
91                 }
92                 list_del(&page->lru);
93                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
94                                 page_is_file_cache(page));
95                 if (unlikely(isolated_balloon_page(page)))
96                         balloon_page_putback(page);
97                 else
98                         putback_lru_page(page);
99         }
100 }
101
102 /*
103  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
104  */
105 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
106                                  unsigned long addr, void *old)
107 {
108         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
109         swp_entry_t entry;
110         pmd_t *pmd;
111         pte_t *ptep, pte;
112         spinlock_t *ptl;
113
114         if (unlikely(PageHuge(new))) {
115                 ptep = huge_pte_offset(mm, addr);
116                 if (!ptep)
117                         goto out;
118                 ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), mm, ptep);
119         } else {
120                 pmd = mm_find_pmd(mm, addr);
121                 if (!pmd)
122                         goto out;
123
124                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
125
126                 /*
127                  * Peek to check is_swap_pte() before taking ptlock?  No, we
128                  * can race mremap's move_ptes(), which skips anon_vma lock.
129                  */
130
131                 ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
132         }
133
134         spin_lock(ptl);
135         pte = *ptep;
136         if (!is_swap_pte(pte))
137                 goto unlock;
138
139         entry = pte_to_swp_entry(pte);
140
141         if (!is_migration_entry(entry) ||
142             migration_entry_to_page(entry) != old)
143                 goto unlock;
144
145         get_page(new);
146         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
147         if (pte_swp_soft_dirty(*ptep))
148                 pte = pte_mksoft_dirty(pte);
149
150         /* Recheck VMA as permissions can change since migration started  */
151         if (is_write_migration_entry(entry))
152                 pte = maybe_mkwrite(pte, vma);
153
154 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
155         if (PageHuge(new)) {
156                 pte = pte_mkhuge(pte);
157                 pte = arch_make_huge_pte(pte, vma, new, 0);
158         }
159 #endif
160         flush_dcache_page(new);
161         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
162
163         if (PageHuge(new)) {
164                 if (PageAnon(new))
165                         hugepage_add_anon_rmap(new, vma, addr);
166                 else
167                         page_dup_rmap(new);
168         } else if (PageAnon(new))
169                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
170         else
171                 page_add_file_rmap(new);
172
173         if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
174                 mlock_vma_page(new);
175
176         /* No need to invalidate - it was non-present before */
177         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
178 unlock:
179         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
180 out:
181         return SWAP_AGAIN;
182 }
183
184 /*
185  * Get rid of all migration entries and replace them by
186  * references to the indicated page.
187  */
188 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
189 {
190         struct rmap_walk_control rwc = {
191                 .rmap_one = remove_migration_pte,
192                 .arg = old,
193         };
194
195         rmap_walk(new, &rwc);
196 }
197
198 /*
199  * Something used the pte of a page under migration. We need to
200  * get to the page and wait until migration is finished.
201  * When we return from this function the fault will be retried.
202  */
203 void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
204                                 spinlock_t *ptl)
205 {
206         pte_t pte;
207         swp_entry_t entry;
208         struct page *page;
209
210         spin_lock(ptl);
211         pte = *ptep;
212         if (!is_swap_pte(pte))
213                 goto out;
214
215         entry = pte_to_swp_entry(pte);
216         if (!is_migration_entry(entry))
217                 goto out;
218
219         page = migration_entry_to_page(entry);
220
221         /*
222          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
223          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
224          * against a page without get_page().
225          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
226          * will occur again.
227          */
228         if (!get_page_unless_zero(page))
229                 goto out;
230         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
231         wait_on_page_locked(page);
232         put_page(page);
233         return;
234 out:
235         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
236 }
237
238 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
239                                 unsigned long address)
240 {
241         spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
242         pte_t *ptep = pte_offset_map(pmd, address);
243         __migration_entry_wait(mm, ptep, ptl);
244 }
245
246 void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma,
247                 struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
248 {
249         spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), mm, pte);
250         __migration_entry_wait(mm, pte, ptl);
251 }
252
253 #ifdef CONFIG_BLOCK
254 /* Returns true if all buffers are successfully locked */
255 static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
256                                                         enum migrate_mode mode)
257 {
258         struct buffer_head *bh = head;
259
260         /* Simple case, sync compaction */
261         if (mode != MIGRATE_ASYNC) {
262                 do {
263                         get_bh(bh);
264                         lock_buffer(bh);
265                         bh = bh->b_this_page;
266
267                 } while (bh != head);
268
269                 return true;
270         }
271
272         /* async case, we cannot block on lock_buffer so use trylock_buffer */
273         do {
274                 get_bh(bh);
275                 if (!trylock_buffer(bh)) {
276                         /*
277                          * We failed to lock the buffer and cannot stall in
278                          * async migration. Release the taken locks
279                          */
280                         struct buffer_head *failed_bh = bh;
281                         put_bh(failed_bh);
282                         bh = head;
283                         while (bh != failed_bh) {
284                                 unlock_buffer(bh);
285                                 put_bh(bh);
286                                 bh = bh->b_this_page;
287                         }
288                         return false;
289                 }
290
291                 bh = bh->b_this_page;
292         } while (bh != head);
293         return true;
294 }
295 #else
296 static inline bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
297                                                         enum migrate_mode mode)
298 {
299         return true;
300 }
301 #endif /* CONFIG_BLOCK */
302
303 /*
304  * Replace the page in the mapping.
305  *
306  * The number of remaining references must be:
307  * 1 for anonymous pages without a mapping
308  * 2 for pages with a mapping
309  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
310  */
311 int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
312                 struct page *newpage, struct page *page,
313                 struct buffer_head *head, enum migrate_mode mode,
314                 int extra_count)
315 {
316         int expected_count = 1 + extra_count;
317         void **pslot;
318
319         if (!mapping) {
320                 /* Anonymous page without mapping */
321                 if (page_count(page) != expected_count)
322                         return -EAGAIN;
323
324                 /* No turning back from here */
325                 set_page_memcg(newpage, page_memcg(page));
326                 newpage->index = page->index;
327                 newpage->mapping = page->mapping;
328                 if (PageSwapBacked(page))
329                         SetPageSwapBacked(newpage);
330
331                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
332         }
333
334         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
335
336         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
337                                         page_index(page));
338
339         expected_count += 1 + page_has_private(page);
340         if (page_count(page) != expected_count ||
341                 radix_tree_deref_slot_protected(pslot, &mapping->tree_lock) != page) {
342                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
343                 return -EAGAIN;
344         }
345
346         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
347                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
348                 return -EAGAIN;
349         }
350
351         /*
352          * In the async migration case of moving a page with buffers, lock the
353          * buffers using trylock before the mapping is moved. If the mapping
354          * was moved, we later failed to lock the buffers and could not move
355          * the mapping back due to an elevated page count, we would have to
356          * block waiting on other references to be dropped.
357          */
358         if (mode == MIGRATE_ASYNC && head &&
359                         !buffer_migrate_lock_buffers(head, mode)) {
360                 page_unfreeze_refs(page, expected_count);
361                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
362                 return -EAGAIN;
363         }
364
365         /*
366          * Now we know that no one else is looking at the page:
367          * no turning back from here.
368          */
369         set_page_memcg(newpage, page_memcg(page));
370         newpage->index = page->index;
371         newpage->mapping = page->mapping;
372         if (PageSwapBacked(page))
373                 SetPageSwapBacked(newpage);
374
375         get_page(newpage);      /* add cache reference */
376         if (PageSwapCache(page)) {
377                 SetPageSwapCache(newpage);
378                 set_page_private(newpage, page_private(page));
379         }
380
381         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
382
383         /*
384          * Drop cache reference from old page by unfreezing
385          * to one less reference.
386          * We know this isn't the last reference.
387          */
388         page_unfreeze_refs(page, expected_count - 1);
389
390         /*
391          * If moved to a different zone then also account
392          * the page for that zone. Other VM counters will be
393          * taken care of when we establish references to the
394          * new page and drop references to the old page.
395          *
396          * Note that anonymous pages are accounted for
397          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
398          * are mapped to swap space.
399          */
400         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
401         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
402         if (!PageSwapCache(page) && PageSwapBacked(page)) {
403                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
404                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
405         }
406         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
407
408         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
409 }
410
411 /*
412  * The expected number of remaining references is the same as that
413  * of migrate_page_move_mapping().
414  */
415 int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
416                                    struct page *newpage, struct page *page)
417 {
418         int expected_count;
419         void **pslot;
420
421         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
422
423         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
424                                         page_index(page));
425
426         expected_count = 2 + page_has_private(page);
427         if (page_count(page) != expected_count ||
428                 radix_tree_deref_slot_protected(pslot, &mapping->tree_lock) != page) {
429                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
430                 return -EAGAIN;
431         }
432
433         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
434                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
435                 return -EAGAIN;
436         }
437
438         set_page_memcg(newpage, page_memcg(page));
439         newpage->index = page->index;
440         newpage->mapping = page->mapping;
441         get_page(newpage);
442
443         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
444
445         page_unfreeze_refs(page, expected_count - 1);
446
447         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
448         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
449 }
450
451 /*
452  * Gigantic pages are so large that we do not guarantee that page++ pointer
453  * arithmetic will work across the entire page.  We need something more
454  * specialized.
455  */
456 static void __copy_gigantic_page(struct page *dst, struct page *src,
457                                 int nr_pages)
458 {
459         int i;
460         struct page *dst_base = dst;
461         struct page *src_base = src;
462
463         for (i = 0; i < nr_pages; ) {
464                 cond_resched();
465                 copy_highpage(dst, src);
466
467                 i++;
468                 dst = mem_map_next(dst, dst_base, i);
469                 src = mem_map_next(src, src_base, i);
470         }
471 }
472
473 static void copy_huge_page(struct page *dst, struct page *src)
474 {
475         int i;
476         int nr_pages;
477
478         if (PageHuge(src)) {
479                 /* hugetlbfs page */
480                 struct hstate *h = page_hstate(src);
481                 nr_pages = pages_per_huge_page(h);
482
483                 if (unlikely(nr_pages > MAX_ORDER_NR_PAGES)) {
484                         __copy_gigantic_page(dst, src, nr_pages);
485                         return;
486                 }
487         } else {
488                 /* thp page */
489                 BUG_ON(!PageTransHuge(src));
490                 nr_pages = hpage_nr_pages(src);
491         }
492
493         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
494                 cond_resched();
495                 copy_highpage(dst + i, src + i);
496         }
497 }
498
499 /*
500  * Copy the page to its new location
501  */
502 void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
503 {
504         int cpupid;
505
506         if (PageHuge(page) || PageTransHuge(page))
507                 copy_huge_page(newpage, page);
508         else
509                 copy_highpage(newpage, page);
510
511         if (PageError(page))
512                 SetPageError(newpage);
513         if (PageReferenced(page))
514                 SetPageReferenced(newpage);
515         if (PageUptodate(page))
516                 SetPageUptodate(newpage);
517         if (TestClearPageActive(page)) {
518                 VM_BUG_ON_PAGE(PageUnevictable(page), page);
519                 SetPageActive(newpage);
520         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
521                 SetPageUnevictable(newpage);
522         if (PageChecked(page))
523                 SetPageChecked(newpage);
524         if (PageMappedToDisk(page))
525                 SetPageMappedToDisk(newpage);
526
527         if (PageDirty(page)) {
528                 clear_page_dirty_for_io(page);
529                 /*
530                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
531                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
532                  * but we can't use set_page_dirty because that function
533                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
534                  * Whereas only part of our page may be dirty.
535                  */
536                 if (PageSwapBacked(page))
537                         SetPageDirty(newpage);
538                 else
539                         __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
540         }
541
542         if (page_is_young(page))
543                 set_page_young(newpage);
544         if (page_is_idle(page))
545                 set_page_idle(newpage);
546
547         /*
548          * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
549          * future migrations of this same page.
550          */
551         cpupid = page_cpupid_xchg_last(page, -1);
552         page_cpupid_xchg_last(newpage, cpupid);
553
554         ksm_migrate_page(newpage, page);
555         /*
556          * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
557          * get_ksm_page() depends upon ksm_migrate_page() and PageSwapCache().
558          */
559         if (PageSwapCache(page))
560                 ClearPageSwapCache(page);
561         ClearPagePrivate(page);
562         set_page_private(page, 0);
563
564         /*
565          * If any waiters have accumulated on the new page then
566          * wake them up.
567          */
568         if (PageWriteback(newpage))
569                 end_page_writeback(newpage);
570 }
571
572 /************************************************************
573  *                    Migration functions
574  ***********************************************************/
575
576 /*
577  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
578  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
579  *
580  * Pages are locked upon entry and exit.
581  */
582 int migrate_page(struct address_space *mapping,
583                 struct page *newpage, struct page *page,
584                 enum migrate_mode mode)
585 {
586         int rc;
587
588         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
589
590         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, NULL, mode, 0);
591
592         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
593                 return rc;
594
595         migrate_page_copy(newpage, page);
596         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
597 }
598 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
599
600 #ifdef CONFIG_BLOCK
601 /*
602  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
603  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
604  * exist.
605  */
606 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
607                 struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
608 {
609         struct buffer_head *bh, *head;
610         int rc;
611
612         if (!page_has_buffers(page))
613                 return migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
614
615         head = page_buffers(page);
616
617         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, head, mode, 0);
618
619         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
620                 return rc;
621
622         /*
623          * In the async case, migrate_page_move_mapping locked the buffers
624          * with an IRQ-safe spinlock held. In the sync case, the buffers
625          * need to be locked now
626          */
627         if (mode != MIGRATE_ASYNC)
628                 BUG_ON(!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode));
629
630         ClearPagePrivate(page);
631         set_page_private(newpage, page_private(page));
632         set_page_private(page, 0);
633         put_page(page);
634         get_page(newpage);
635
636         bh = head;
637         do {
638                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
639                 bh = bh->b_this_page;
640
641         } while (bh != head);
642
643         SetPagePrivate(newpage);
644
645         migrate_page_copy(newpage, page);
646
647         bh = head;
648         do {
649                 unlock_buffer(bh);
650                 put_bh(bh);
651                 bh = bh->b_this_page;
652
653         } while (bh != head);
654
655         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
656 }
657 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
658 #endif
659
660 /*
661  * Writeback a page to clean the dirty state
662  */
663 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
664 {
665         struct writeback_control wbc = {
666                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
667                 .nr_to_write = 1,
668                 .range_start = 0,
669                 .range_end = LLONG_MAX,
670                 .for_reclaim = 1
671         };
672         int rc;
673
674         if (!mapping->a_ops->writepage)
675                 /* No write method for the address space */
676                 return -EINVAL;
677
678         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
679                 /* Someone else already triggered a write */
680                 return -EAGAIN;
681
682         /*
683          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
684          * the page on some queue. So the page must be clean for
685          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
686          * page state is no longer what we checked for earlier.
687          * At this point we know that the migration attempt cannot
688          * be successful.
689          */
690         remove_migration_ptes(page, page);
691
692         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
693
694         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
695                 /* unlocked. Relock */
696                 lock_page(page);
697
698         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
699 }
700
701 /*
702  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
703  */
704 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
705         struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
706 {
707         if (PageDirty(page)) {
708                 /* Only writeback pages in full synchronous migration */
709                 if (mode != MIGRATE_SYNC)
710                         return -EBUSY;
711                 return writeout(mapping, page);
712         }
713
714         /*
715          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
716          * We must have no buffers or drop them.
717          */
718         if (page_has_private(page) &&
719             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
720                 return -EAGAIN;
721
722         return migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
723 }
724
725 /*
726  * Move a page to a newly allocated page
727  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
728  *
729  * The new page will have replaced the old page if this function
730  * is successful.
731  *
732  * Return value:
733  *   < 0 - error code
734  *  MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
735  */
736 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
737                                 enum migrate_mode mode)
738 {
739         struct address_space *mapping;
740         int rc;
741
742         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
743         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
744
745         mapping = page_mapping(page);
746         if (!mapping)
747                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
748         else if (mapping->a_ops->migratepage)
749                 /*
750                  * Most pages have a mapping and most filesystems provide a
751                  * migratepage callback. Anonymous pages are part of swap
752                  * space which also has its own migratepage callback. This
753                  * is the most common path for page migration.
754                  */
755                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping, newpage, page, mode);
756         else
757                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
758
759         /*
760          * When successful, old pagecache page->mapping must be cleared before
761          * page is freed; but stats require that PageAnon be left as PageAnon.
762          */
763         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
764                 set_page_memcg(page, NULL);
765                 if (!PageAnon(page))
766                         page->mapping = NULL;
767         }
768         return rc;
769 }
770
771 static int __unmap_and_move(struct page *page, struct page *newpage,
772                                 int force, enum migrate_mode mode)
773 {
774         int rc = -EAGAIN;
775         int page_was_mapped = 0;
776         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
777
778         if (!trylock_page(page)) {
779                 if (!force || mode == MIGRATE_ASYNC)
780                         goto out;
781
782                 /*
783                  * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
784                  * For example, during page readahead pages are added locked
785                  * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
786                  * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
787                  * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
788                  * mpage_readpages). If an allocation happens for the
789                  * second or third page, the process can end up locking
790                  * the same page twice and deadlocking. Rather than
791                  * trying to be clever about what pages can be locked,
792                  * avoid the use of lock_page for direct compaction
793                  * altogether.
794                  */
795                 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
796                         goto out;
797
798                 lock_page(page);
799         }
800
801         if (PageWriteback(page)) {
802                 /*
803                  * Only in the case of a full synchronous migration is it
804                  * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
805                  * the retry loop is too short and in the sync-light case,
806                  * the overhead of stalling is too much
807                  */
808                 if (mode != MIGRATE_SYNC) {
809                         rc = -EBUSY;
810                         goto out_unlock;
811                 }
812                 if (!force)
813                         goto out_unlock;
814                 wait_on_page_writeback(page);
815         }
816
817         /*
818          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
819          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
820          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
821          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
822          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
823          * just care Anon page here.
824          *
825          * Only page_get_anon_vma() understands the subtleties of
826          * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
827          * But if we cannot get anon_vma, then we won't need it anyway,
828          * because that implies that the anon page is no longer mapped
829          * (and cannot be remapped so long as we hold the page lock).
830          */
831         if (PageAnon(page) && !PageKsm(page))
832                 anon_vma = page_get_anon_vma(page);
833
834         /*
835          * Block others from accessing the new page when we get around to
836          * establishing additional references. We are usually the only one
837          * holding a reference to newpage at this point. We used to have a BUG
838          * here if trylock_page(newpage) fails, but would like to allow for
839          * cases where there might be a race with the previous use of newpage.
840          * This is much like races on refcount of oldpage: just don't BUG().
841          */
842         if (unlikely(!trylock_page(newpage)))
843                 goto out_unlock;
844
845         if (unlikely(isolated_balloon_page(page))) {
846                 /*
847                  * A ballooned page does not need any special attention from
848                  * physical to virtual reverse mapping procedures.
849                  * Skip any attempt to unmap PTEs or to remap swap cache,
850                  * in order to avoid burning cycles at rmap level, and perform
851                  * the page migration right away (proteced by page lock).
852                  */
853                 rc = balloon_page_migrate(newpage, page, mode);
854                 goto out_unlock_both;
855         }
856
857         /*
858          * Corner case handling:
859          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
860          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
861          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
862          * trigger a BUG.  So handle it here.
863          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
864          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
865          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
866          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
867          * free the metadata, so the page can be freed.
868          */
869         if (!page->mapping) {
870                 VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(page), page);
871                 if (page_has_private(page)) {
872                         try_to_free_buffers(page);
873                         goto out_unlock_both;
874                 }
875         } else if (page_mapped(page)) {
876                 /* Establish migration ptes */
877                 VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(page) && !PageKsm(page) && !anon_vma,
878                                 page);
879                 try_to_unmap(page,
880                         TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
881                 page_was_mapped = 1;
882         }
883
884         if (!page_mapped(page))
885                 rc = move_to_new_page(newpage, page, mode);
886
887         if (page_was_mapped)
888                 remove_migration_ptes(page,
889                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? newpage : page);
890
891 out_unlock_both:
892         unlock_page(newpage);
893 out_unlock:
894         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
895         if (anon_vma)
896                 put_anon_vma(anon_vma);
897         unlock_page(page);
898 out:
899         return rc;
900 }
901
902 /*
903  * gcc 4.7 and 4.8 on arm get an ICEs when inlining unmap_and_move().  Work
904  * around it.
905  */
906 #if (GCC_VERSION >= 40700 && GCC_VERSION < 40900) && defined(CONFIG_ARM)
907 #define ICE_noinline noinline
908 #else
909 #define ICE_noinline
910 #endif
911
912 /*
913  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
914  * to the newly allocated page in newpage.
915  */
916 static ICE_noinline int unmap_and_move(new_page_t get_new_page,
917                                    free_page_t put_new_page,
918                                    unsigned long private, struct page *page,
919                                    int force, enum migrate_mode mode,
920                                    enum migrate_reason reason)
921 {
922         int rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
923         int *result = NULL;
924         struct page *newpage;
925
926         newpage = get_new_page(page, private, &result);
927         if (!newpage)
928                 return -ENOMEM;
929
930         if (page_count(page) == 1) {
931                 /* page was freed from under us. So we are done. */
932                 goto out;
933         }
934
935         if (unlikely(PageTransHuge(page)))
936                 if (unlikely(split_huge_page(page)))
937                         goto out;
938
939         rc = __unmap_and_move(page, newpage, force, mode);
940         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
941                 put_new_page = NULL;
942
943 out:
944         if (rc != -EAGAIN) {
945                 /*
946                  * A page that has been migrated has all references
947                  * removed and will be freed. A page that has not been
948                  * migrated will have kepts its references and be
949                  * restored.
950                  */
951                 list_del(&page->lru);
952                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
953                                 page_is_file_cache(page));
954                 /* Soft-offlined page shouldn't go through lru cache list */
955                 if (reason == MR_MEMORY_FAILURE) {
956                         put_page(page);
957                         if (!test_set_page_hwpoison(page))
958                                 num_poisoned_pages_inc();
959                 } else
960                         putback_lru_page(page);
961         }
962
963         /*
964          * If migration was not successful and there's a freeing callback, use
965          * it.  Otherwise, putback_lru_page() will drop the reference grabbed
966          * during isolation.
967          */
968         if (put_new_page)
969                 put_new_page(newpage, private);
970         else if (unlikely(__is_movable_balloon_page(newpage))) {
971                 /* drop our reference, page already in the balloon */
972                 put_page(newpage);
973         } else
974                 putback_lru_page(newpage);
975
976         if (result) {
977                 if (rc)
978                         *result = rc;
979                 else
980                         *result = page_to_nid(newpage);
981         }
982         return rc;
983 }
984
985 /*
986  * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
987  *
988  * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
989  * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
990  * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
991  * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
992  * and writeback status of all subpages are counted in the reference
993  * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
994  * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
995  * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
996  * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
997  * hugepage migration fails without data corruption.
998  *
999  * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
1000  * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
1001  * will wait in the page fault for migration to complete.
1002  */
1003 static int unmap_and_move_huge_page(new_page_t get_new_page,
1004                                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1005                                 struct page *hpage, int force,
1006                                 enum migrate_mode mode)
1007 {
1008         int rc = -EAGAIN;
1009         int *result = NULL;
1010         int page_was_mapped = 0;
1011         struct page *new_hpage;
1012         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1013
1014         /*
1015          * Movability of hugepages depends on architectures and hugepage size.
1016          * This check is necessary because some callers of hugepage migration
1017          * like soft offline and memory hotremove don't walk through page
1018          * tables or check whether the hugepage is pmd-based or not before
1019          * kicking migration.
1020          */
1021         if (!hugepage_migration_supported(page_hstate(hpage))) {
1022                 putback_active_hugepage(hpage);
1023                 return -ENOSYS;
1024         }
1025
1026         new_hpage = get_new_page(hpage, private, &result);
1027         if (!new_hpage)
1028                 return -ENOMEM;
1029
1030         if (!trylock_page(hpage)) {
1031                 if (!force || mode != MIGRATE_SYNC)
1032                         goto out;
1033                 lock_page(hpage);
1034         }
1035
1036         if (PageAnon(hpage))
1037                 anon_vma = page_get_anon_vma(hpage);
1038
1039         if (unlikely(!trylock_page(new_hpage)))
1040                 goto put_anon;
1041
1042         if (page_mapped(hpage)) {
1043                 try_to_unmap(hpage,
1044                         TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
1045                 page_was_mapped = 1;
1046         }
1047
1048         if (!page_mapped(hpage))
1049                 rc = move_to_new_page(new_hpage, hpage, mode);
1050
1051         if (page_was_mapped)
1052                 remove_migration_ptes(hpage,
1053                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? new_hpage : hpage);
1054
1055         unlock_page(new_hpage);
1056
1057 put_anon:
1058         if (anon_vma)
1059                 put_anon_vma(anon_vma);
1060
1061         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1062                 hugetlb_cgroup_migrate(hpage, new_hpage);
1063                 put_new_page = NULL;
1064         }
1065
1066         unlock_page(hpage);
1067 out:
1068         if (rc != -EAGAIN)
1069                 putback_active_hugepage(hpage);
1070
1071         /*
1072          * If migration was not successful and there's a freeing callback, use
1073          * it.  Otherwise, put_page() will drop the reference grabbed during
1074          * isolation.
1075          */
1076         if (put_new_page)
1077                 put_new_page(new_hpage, private);
1078         else
1079                 putback_active_hugepage(new_hpage);
1080
1081         if (result) {
1082                 if (rc)
1083                         *result = rc;
1084                 else
1085                         *result = page_to_nid(new_hpage);
1086         }
1087         return rc;
1088 }
1089
1090 /*
1091  * migrate_pages - migrate the pages specified in a list, to the free pages
1092  *                 supplied as the target for the page migration
1093  *
1094  * @from:               The list of pages to be migrated.
1095  * @get_new_page:       The function used to allocate free pages to be used
1096  *                      as the target of the page migration.
1097  * @put_new_page:       The function used to free target pages if migration
1098  *                      fails, or NULL if no special handling is necessary.
1099  * @private:            Private data to be passed on to get_new_page()
1100  * @mode:               The migration mode that specifies the constraints for
1101  *                      page migration, if any.
1102  * @reason:             The reason for page migration.
1103  *
1104  * The function returns after 10 attempts or if no pages are movable any more
1105  * because the list has become empty or no retryable pages exist any more.
1106  * The caller should call putback_movable_pages() to return pages to the LRU
1107  * or free list only if ret != 0.
1108  *
1109  * Returns the number of pages that were not migrated, or an error code.
1110  */
1111 int migrate_pages(struct list_head *from, new_page_t get_new_page,
1112                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1113                 enum migrate_mode mode, int reason)
1114 {
1115         int retry = 1;
1116         int nr_failed = 0;
1117         int nr_succeeded = 0;
1118         int pass = 0;
1119         struct page *page;
1120         struct page *page2;
1121         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
1122         int rc;
1123
1124         if (!swapwrite)
1125                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
1126
1127         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
1128                 retry = 0;
1129
1130                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
1131                         cond_resched();
1132
1133                         if (PageHuge(page))
1134                                 rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_page,
1135                                                 put_new_page, private, page,
1136                                                 pass > 2, mode);
1137                         else
1138                                 rc = unmap_and_move(get_new_page, put_new_page,
1139                                                 private, page, pass > 2, mode,
1140                                                 reason);
1141
1142                         switch(rc) {
1143                         case -ENOMEM:
1144                                 goto out;
1145                         case -EAGAIN:
1146                                 retry++;
1147                                 break;
1148                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1149                                 nr_succeeded++;
1150                                 break;
1151                         default:
1152                                 /*
1153                                  * Permanent failure (-EBUSY, -ENOSYS, etc.):
1154                                  * unlike -EAGAIN case, the failed page is
1155                                  * removed from migration page list and not
1156                                  * retried in the next outer loop.
1157                                  */
1158                                 nr_failed++;
1159                                 break;
1160                         }
1161                 }
1162         }
1163         nr_failed += retry;
1164         rc = nr_failed;
1165 out:
1166         if (nr_succeeded)
1167                 count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, nr_succeeded);
1168         if (nr_failed)
1169                 count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, nr_failed);
1170         trace_mm_migrate_pages(nr_succeeded, nr_failed, mode, reason);
1171
1172         if (!swapwrite)
1173                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
1174
1175         return rc;
1176 }
1177
1178 #ifdef CONFIG_NUMA
1179 /*
1180  * Move a list of individual pages
1181  */
1182 struct page_to_node {
1183         unsigned long addr;
1184         struct page *page;
1185         int node;
1186         int status;
1187 };
1188
1189 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
1190                 int **result)
1191 {
1192         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
1193
1194         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
1195                 pm++;
1196
1197         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
1198                 return NULL;
1199
1200         *result = &pm->status;
1201
1202         if (PageHuge(p))
1203                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
1204                                         pm->node);
1205         else
1206                 return __alloc_pages_node(pm->node,
1207                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE, 0);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
1212  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
1213  * and the node number must contain a valid target node.
1214  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
1215  */
1216 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
1217                                       struct page_to_node *pm,
1218                                       int migrate_all)
1219 {
1220         int err;
1221         struct page_to_node *pp;
1222         LIST_HEAD(pagelist);
1223
1224         down_read(&mm->mmap_sem);
1225
1226         /*
1227          * Build a list of pages to migrate
1228          */
1229         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
1230                 struct vm_area_struct *vma;
1231                 struct page *page;
1232
1233                 err = -EFAULT;
1234                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
1235                 if (!vma || pp->addr < vma->vm_start || !vma_migratable(vma))
1236                         goto set_status;
1237
1238                 /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1239                 page = follow_page(vma, pp->addr,
1240                                 FOLL_GET | FOLL_SPLIT | FOLL_DUMP);
1241
1242                 err = PTR_ERR(page);
1243                 if (IS_ERR(page))
1244                         goto set_status;
1245
1246                 err = -ENOENT;
1247                 if (!page)
1248                         goto set_status;
1249
1250                 pp->page = page;
1251                 err = page_to_nid(page);
1252
1253                 if (err == pp->node)
1254                         /*
1255                          * Node already in the right place
1256                          */
1257                         goto put_and_set;
1258
1259                 err = -EACCES;
1260                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
1261                                 !migrate_all)
1262                         goto put_and_set;
1263
1264                 if (PageHuge(page)) {
1265                         if (PageHead(page))
1266                                 isolate_huge_page(page, &pagelist);
1267                         goto put_and_set;
1268                 }
1269
1270                 err = isolate_lru_page(page);
1271                 if (!err) {
1272                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
1273                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1274                                             page_is_file_cache(page));
1275                 }
1276 put_and_set:
1277                 /*
1278                  * Either remove the duplicate refcount from
1279                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
1280                  * not isolated.
1281                  */
1282                 put_page(page);
1283 set_status:
1284                 pp->status = err;
1285         }
1286
1287         err = 0;
1288         if (!list_empty(&pagelist)) {
1289                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node, NULL,
1290                                 (unsigned long)pm, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1291                 if (err)
1292                         putback_movable_pages(&pagelist);
1293         }
1294
1295         up_read(&mm->mmap_sem);
1296         return err;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
1301  * the corresponding array of status.
1302  */
1303 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
1304                          unsigned long nr_pages,
1305                          const void __user * __user *pages,
1306                          const int __user *nodes,
1307                          int __user *status, int flags)
1308 {
1309         struct page_to_node *pm;
1310         unsigned long chunk_nr_pages;
1311         unsigned long chunk_start;
1312         int err;
1313
1314         err = -ENOMEM;
1315         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
1316         if (!pm)
1317                 goto out;
1318
1319         migrate_prep();
1320
1321         /*
1322          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
1323          * but keep the last one as a marker
1324          */
1325         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
1326
1327         for (chunk_start = 0;
1328              chunk_start < nr_pages;
1329              chunk_start += chunk_nr_pages) {
1330                 int j;
1331
1332                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
1333                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
1334
1335                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
1336                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
1337                         const void __user *p;
1338                         int node;
1339
1340                         err = -EFAULT;
1341                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
1342                                 goto out_pm;
1343                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
1344
1345                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
1346                                 goto out_pm;
1347
1348                         err = -ENODEV;
1349                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
1350                                 goto out_pm;
1351
1352                         if (!node_state(node, N_MEMORY))
1353                                 goto out_pm;
1354
1355                         err = -EACCES;
1356                         if (!node_isset(node, task_nodes))
1357                                 goto out_pm;
1358
1359                         pm[j].node = node;
1360                 }
1361
1362                 /* End marker for this chunk */
1363                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
1364
1365                 /* Migrate this chunk */
1366                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
1367                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1368                 if (err < 0)
1369                         goto out_pm;
1370
1371                 /* Return status information */
1372                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
1373                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
1374                                 err = -EFAULT;
1375                                 goto out_pm;
1376                         }
1377         }
1378         err = 0;
1379
1380 out_pm:
1381         free_page((unsigned long)pm);
1382 out:
1383         return err;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
1388  */
1389 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1390                                 const void __user **pages, int *status)
1391 {
1392         unsigned long i;
1393
1394         down_read(&mm->mmap_sem);
1395
1396         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1397                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1398                 struct vm_area_struct *vma;
1399                 struct page *page;
1400                 int err = -EFAULT;
1401
1402                 vma = find_vma(mm, addr);
1403                 if (!vma || addr < vma->vm_start)
1404                         goto set_status;
1405
1406                 /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1407                 page = follow_page(vma, addr, FOLL_DUMP);
1408
1409                 err = PTR_ERR(page);
1410                 if (IS_ERR(page))
1411                         goto set_status;
1412
1413                 err = page ? page_to_nid(page) : -ENOENT;
1414 set_status:
1415                 *status = err;
1416
1417                 pages++;
1418                 status++;
1419         }
1420
1421         up_read(&mm->mmap_sem);
1422 }
1423
1424 /*
1425  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1426  * a user array of status.
1427  */
1428 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1429                          const void __user * __user *pages,
1430                          int __user *status)
1431 {
1432 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1433         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1434         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1435
1436         while (nr_pages) {
1437                 unsigned long chunk_nr;
1438
1439                 chunk_nr = nr_pages;
1440                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1441                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1442
1443                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1444                         break;
1445
1446                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1447
1448                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1449                         break;
1450
1451                 pages += chunk_nr;
1452                 status += chunk_nr;
1453                 nr_pages -= chunk_nr;
1454         }
1455         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1460  * process.
1461  */
1462 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1463                 const void __user * __user *, pages,
1464                 const int __user *, nodes,
1465                 int __user *, status, int, flags)
1466 {
1467         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1468         struct task_struct *task;
1469         struct mm_struct *mm;
1470         int err;
1471         nodemask_t task_nodes;
1472
1473         /* Check flags */
1474         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1475                 return -EINVAL;
1476
1477         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1478                 return -EPERM;
1479
1480         /* Find the mm_struct */
1481         rcu_read_lock();
1482         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1483         if (!task) {
1484                 rcu_read_unlock();
1485                 return -ESRCH;
1486         }
1487         get_task_struct(task);
1488
1489         /*
1490          * Check if this process has the right to modify the specified
1491          * process. The right exists if the process has administrative
1492          * capabilities, superuser privileges or the same
1493          * userid as the target process.
1494          */
1495         tcred = __task_cred(task);
1496         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1497             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1498             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1499                 rcu_read_unlock();
1500                 err = -EPERM;
1501                 goto out;
1502         }
1503         rcu_read_unlock();
1504
1505         err = security_task_movememory(task);
1506         if (err)
1507                 goto out;
1508
1509         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1510         mm = get_task_mm(task);
1511         put_task_struct(task);
1512
1513         if (!mm)
1514                 return -EINVAL;
1515
1516         if (nodes)
1517                 err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
1518                                     nodes, status, flags);
1519         else
1520                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1521
1522         mmput(mm);
1523         return err;
1524
1525 out:
1526         put_task_struct(task);
1527         return err;
1528 }
1529
1530 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1531 /*
1532  * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
1533  * pages. Currently it only checks the watermarks which crude
1534  */
1535 static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
1536                                    unsigned long nr_migrate_pages)
1537 {
1538         int z;
1539         for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
1540                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
1541
1542                 if (!populated_zone(zone))
1543                         continue;
1544
1545                 if (!zone_reclaimable(zone))
1546                         continue;
1547
1548                 /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
1549                 if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
1550                                        high_wmark_pages(zone) +
1551                                        nr_migrate_pages,
1552                                        0, 0))
1553                         continue;
1554                 return true;
1555         }
1556         return false;
1557 }
1558
1559 static struct page *alloc_misplaced_dst_page(struct page *page,
1560                                            unsigned long data,
1561                                            int **result)
1562 {
1563         int nid = (int) data;
1564         struct page *newpage;
1565
1566         newpage = __alloc_pages_node(nid,
1567                                          (GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
1568                                           __GFP_THISNODE | __GFP_NOMEMALLOC |
1569                                           __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN) &
1570                                          ~GFP_IOFS, 0);
1571
1572         return newpage;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * page migration rate limiting control.
1577  * Do not migrate more than @pages_to_migrate in a @migrate_interval_millisecs
1578  * window of time. Default here says do not migrate more than 1280M per second.
1579  */
1580 static unsigned int migrate_interval_millisecs __read_mostly = 100;
1581 static unsigned int ratelimit_pages __read_mostly = 128 << (20 - PAGE_SHIFT);
1582
1583 /* Returns true if the node is migrate rate-limited after the update */
1584 static bool numamigrate_update_ratelimit(pg_data_t *pgdat,
1585                                         unsigned long nr_pages)
1586 {
1587         /*
1588          * Rate-limit the amount of data that is being migrated to a node.
1589          * Optimal placement is no good if the memory bus is saturated and
1590          * all the time is being spent migrating!
1591          */
1592         if (time_after(jiffies, pgdat->numabalancing_migrate_next_window)) {
1593                 spin_lock(&pgdat->numabalancing_migrate_lock);
1594                 pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages = 0;
1595                 pgdat->numabalancing_migrate_next_window = jiffies +
1596                         msecs_to_jiffies(migrate_interval_millisecs);
1597                 spin_unlock(&pgdat->numabalancing_migrate_lock);
1598         }
1599         if (pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages > ratelimit_pages) {
1600                 trace_mm_numa_migrate_ratelimit(current, pgdat->node_id,
1601                                                                 nr_pages);
1602                 return true;
1603         }
1604
1605         /*
1606          * This is an unlocked non-atomic update so errors are possible.
1607          * The consequences are failing to migrate when we potentiall should
1608          * have which is not severe enough to warrant locking. If it is ever
1609          * a problem, it can be converted to a per-cpu counter.
1610          */
1611         pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages += nr_pages;
1612         return false;
1613 }
1614
1615 static int numamigrate_isolate_page(pg_data_t *pgdat, struct page *page)
1616 {
1617         int page_lru;
1618
1619         VM_BUG_ON_PAGE(compound_order(page) && !PageTransHuge(page), page);
1620
1621         /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
1622         if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, 1UL << compound_order(page)))
1623                 return 0;
1624
1625         if (isolate_lru_page(page))
1626                 return 0;
1627
1628         /*
1629          * migrate_misplaced_transhuge_page() skips page migration's usual
1630          * check on page_count(), so we must do it here, now that the page
1631          * has been isolated: a GUP pin, or any other pin, prevents migration.
1632          * The expected page count is 3: 1 for page's mapcount and 1 for the
1633          * caller's pin and 1 for the reference taken by isolate_lru_page().
1634          */
1635         if (PageTransHuge(page) && page_count(page) != 3) {
1636                 putback_lru_page(page);
1637                 return 0;
1638         }
1639
1640         page_lru = page_is_file_cache(page);
1641         mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_ISOLATED_ANON + page_lru,
1642                                 hpage_nr_pages(page));
1643
1644         /*
1645          * Isolating the page has taken another reference, so the
1646          * caller's reference can be safely dropped without the page
1647          * disappearing underneath us during migration.
1648          */
1649         put_page(page);
1650         return 1;
1651 }
1652
1653 bool pmd_trans_migrating(pmd_t pmd)
1654 {
1655         struct page *page = pmd_page(pmd);
1656         return PageLocked(page);
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Attempt to migrate a misplaced page to the specified destination
1661  * node. Caller is expected to have an elevated reference count on
1662  * the page that will be dropped by this function before returning.
1663  */
1664 int migrate_misplaced_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
1665                            int node)
1666 {
1667         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
1668         int isolated;
1669         int nr_remaining;
1670         LIST_HEAD(migratepages);
1671
1672         /*
1673          * Don't migrate file pages that are mapped in multiple processes
1674          * with execute permissions as they are probably shared libraries.
1675          */
1676         if (page_mapcount(page) != 1 && page_is_file_cache(page) &&
1677             (vma->vm_flags & VM_EXEC))
1678                 goto out;
1679
1680         /*
1681          * Rate-limit the amount of data that is being migrated to a node.
1682          * Optimal placement is no good if the memory bus is saturated and
1683          * all the time is being spent migrating!
1684          */
1685         if (numamigrate_update_ratelimit(pgdat, 1))
1686                 goto out;
1687
1688         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
1689         if (!isolated)
1690                 goto out;
1691
1692         list_add(&page->lru, &migratepages);
1693         nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_page,
1694                                      NULL, node, MIGRATE_ASYNC,
1695                                      MR_NUMA_MISPLACED);
1696         if (nr_remaining) {
1697                 if (!list_empty(&migratepages)) {
1698                         list_del(&page->lru);
1699                         dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1700                                         page_is_file_cache(page));
1701                         putback_lru_page(page);
1702                 }
1703                 isolated = 0;
1704         } else
1705                 count_vm_numa_event(NUMA_PAGE_MIGRATE);
1706         BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
1707         return isolated;
1708
1709 out:
1710         put_page(page);
1711         return 0;
1712 }
1713 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1714
1715 #if defined(CONFIG_NUMA_BALANCING) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
1716 /*
1717  * Migrates a THP to a given target node. page must be locked and is unlocked
1718  * before returning.
1719  */
1720 int migrate_misplaced_transhuge_page(struct mm_struct *mm,
1721                                 struct vm_area_struct *vma,
1722                                 pmd_t *pmd, pmd_t entry,
1723                                 unsigned long address,
1724                                 struct page *page, int node)
1725 {
1726         spinlock_t *ptl;
1727         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
1728         int isolated = 0;
1729         struct page *new_page = NULL;
1730         int page_lru = page_is_file_cache(page);
1731         unsigned long mmun_start = address & HPAGE_PMD_MASK;
1732         unsigned long mmun_end = mmun_start + HPAGE_PMD_SIZE;
1733         pmd_t orig_entry;
1734
1735         /*
1736          * Rate-limit the amount of data that is being migrated to a node.
1737          * Optimal placement is no good if the memory bus is saturated and
1738          * all the time is being spent migrating!
1739          */
1740         if (numamigrate_update_ratelimit(pgdat, HPAGE_PMD_NR))
1741                 goto out_dropref;
1742
1743         new_page = alloc_pages_node(node,
1744                 (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE) & ~__GFP_WAIT,
1745                 HPAGE_PMD_ORDER);
1746         if (!new_page)
1747                 goto out_fail;
1748
1749         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
1750         if (!isolated) {
1751                 put_page(new_page);
1752                 goto out_fail;
1753         }
1754
1755         if (mm_tlb_flush_pending(mm))
1756                 flush_tlb_range(vma, mmun_start, mmun_end);
1757
1758         /* Prepare a page as a migration target */
1759         __set_page_locked(new_page);
1760         SetPageSwapBacked(new_page);
1761
1762         /* anon mapping, we can simply copy page->mapping to the new page: */
1763         new_page->mapping = page->mapping;
1764         new_page->index = page->index;
1765         migrate_page_copy(new_page, page);
1766         WARN_ON(PageLRU(new_page));
1767
1768         /* Recheck the target PMD */
1769         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
1770         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
1771         if (unlikely(!pmd_same(*pmd, entry) || page_count(page) != 2)) {
1772 fail_putback:
1773                 spin_unlock(ptl);
1774                 mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
1775
1776                 /* Reverse changes made by migrate_page_copy() */
1777                 if (TestClearPageActive(new_page))
1778                         SetPageActive(page);
1779                 if (TestClearPageUnevictable(new_page))
1780                         SetPageUnevictable(page);
1781
1782                 unlock_page(new_page);
1783                 put_page(new_page);             /* Free it */
1784
1785                 /* Retake the callers reference and putback on LRU */
1786                 get_page(page);
1787                 putback_lru_page(page);
1788                 mod_zone_page_state(page_zone(page),
1789                          NR_ISOLATED_ANON + page_lru, -HPAGE_PMD_NR);
1790
1791                 goto out_unlock;
1792         }
1793
1794         orig_entry = *pmd;
1795         entry = mk_pmd(new_page, vma->vm_page_prot);
1796         entry = pmd_mkhuge(entry);
1797         entry = maybe_pmd_mkwrite(pmd_mkdirty(entry), vma);
1798
1799         /*
1800          * Clear the old entry under pagetable lock and establish the new PTE.
1801          * Any parallel GUP will either observe the old page blocking on the
1802          * page lock, block on the page table lock or observe the new page.
1803          * The SetPageUptodate on the new page and page_add_new_anon_rmap
1804          * guarantee the copy is visible before the pagetable update.
1805          */
1806         flush_cache_range(vma, mmun_start, mmun_end);
1807         page_add_anon_rmap(new_page, vma, mmun_start);
1808         pmdp_huge_clear_flush_notify(vma, mmun_start, pmd);
1809         set_pmd_at(mm, mmun_start, pmd, entry);
1810         flush_tlb_range(vma, mmun_start, mmun_end);
1811         update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
1812
1813         if (page_count(page) != 2) {
1814                 set_pmd_at(mm, mmun_start, pmd, orig_entry);
1815                 flush_tlb_range(vma, mmun_start, mmun_end);
1816                 mmu_notifier_invalidate_range(mm, mmun_start, mmun_end);
1817                 update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
1818                 page_remove_rmap(new_page);
1819                 goto fail_putback;
1820         }
1821
1822         mlock_migrate_page(new_page, page);
1823         set_page_memcg(new_page, page_memcg(page));
1824         set_page_memcg(page, NULL);
1825         page_remove_rmap(page);
1826
1827         spin_unlock(ptl);
1828         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
1829
1830         /* Take an "isolate" reference and put new page on the LRU. */
1831         get_page(new_page);
1832         putback_lru_page(new_page);
1833
1834         unlock_page(new_page);
1835         unlock_page(page);
1836         put_page(page);                 /* Drop the rmap reference */
1837         put_page(page);                 /* Drop the LRU isolation reference */
1838
1839         count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, HPAGE_PMD_NR);
1840         count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, HPAGE_PMD_NR);
1841
1842         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1843                         NR_ISOLATED_ANON + page_lru,
1844                         -HPAGE_PMD_NR);
1845         return isolated;
1846
1847 out_fail:
1848         count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, HPAGE_PMD_NR);
1849 out_dropref:
1850         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
1851         if (pmd_same(*pmd, entry)) {
1852                 entry = pmd_modify(entry, vma->vm_page_prot);
1853                 set_pmd_at(mm, mmun_start, pmd, entry);
1854                 update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
1855         }
1856         spin_unlock(ptl);
1857
1858 out_unlock:
1859         unlock_page(page);
1860         put_page(page);
1861         return 0;
1862 }
1863 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1864
1865 #endif /* CONFIG_NUMA */