]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/mempolicy.c
Remove abs64()
[karo-tx-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/nodemask.h>
77 #include <linux/cpuset.h>
78 #include <linux/slab.h>
79 #include <linux/string.h>
80 #include <linux/export.h>
81 #include <linux/nsproxy.h>
82 #include <linux/interrupt.h>
83 #include <linux/init.h>
84 #include <linux/compat.h>
85 #include <linux/swap.h>
86 #include <linux/seq_file.h>
87 #include <linux/proc_fs.h>
88 #include <linux/migrate.h>
89 #include <linux/ksm.h>
90 #include <linux/rmap.h>
91 #include <linux/security.h>
92 #include <linux/syscalls.h>
93 #include <linux/ctype.h>
94 #include <linux/mm_inline.h>
95 #include <linux/mmu_notifier.h>
96 #include <linux/printk.h>
97
98 #include <asm/tlbflush.h>
99 #include <asm/uaccess.h>
100 #include <linux/random.h>
101
102 #include "internal.h"
103
104 /* Internal flags */
105 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
106 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
107
108 static struct kmem_cache *policy_cache;
109 static struct kmem_cache *sn_cache;
110
111 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
112    policied. */
113 enum zone_type policy_zone = 0;
114
115 /*
116  * run-time system-wide default policy => local allocation
117  */
118 static struct mempolicy default_policy = {
119         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
120         .mode = MPOL_PREFERRED,
121         .flags = MPOL_F_LOCAL,
122 };
123
124 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
125
126 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
127 {
128         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
129         int node;
130
131         if (pol)
132                 return pol;
133
134         node = numa_node_id();
135         if (node != NUMA_NO_NODE) {
136                 pol = &preferred_node_policy[node];
137                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
138                 if (pol->mode)
139                         return pol;
140         }
141
142         return &default_policy;
143 }
144
145 static const struct mempolicy_operations {
146         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
147         /*
148          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
149          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
150          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
151          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
152          * page.
153          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
154          * rebind directly.
155          *
156          * step:
157          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
158          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
159          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
160          */
161         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
162                         enum mpol_rebind_step step);
163 } mpol_ops[MPOL_MAX];
164
165 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
166 {
167         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
168 }
169
170 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
171                                    const nodemask_t *rel)
172 {
173         nodemask_t tmp;
174         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
175         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
176 }
177
178 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
179 {
180         if (nodes_empty(*nodes))
181                 return -EINVAL;
182         pol->v.nodes = *nodes;
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (!nodes)
189                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
190         else if (nodes_empty(*nodes))
191                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
192         else
193                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
194         return 0;
195 }
196
197 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
198 {
199         if (nodes_empty(*nodes))
200                 return -EINVAL;
201         pol->v.nodes = *nodes;
202         return 0;
203 }
204
205 /*
206  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
207  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
208  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
209  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
210  *
211  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
212  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
213  */
214 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
215                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
216 {
217         int ret;
218
219         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
220         if (pol == NULL)
221                 return 0;
222         /* Check N_MEMORY */
223         nodes_and(nsc->mask1,
224                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
225
226         VM_BUG_ON(!nodes);
227         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
228                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
229         else {
230                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
231                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
232                 else
233                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
234
235                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
236                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
237                 else
238                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
239                                                 cpuset_current_mems_allowed;
240         }
241
242         if (nodes)
243                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
244         else
245                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
246         return ret;
247 }
248
249 /*
250  * This function just creates a new policy, does some check and simple
251  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
252  */
253 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
254                                   nodemask_t *nodes)
255 {
256         struct mempolicy *policy;
257
258         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
259                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
260
261         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
262                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
263                         return ERR_PTR(-EINVAL);
264                 return NULL;
265         }
266         VM_BUG_ON(!nodes);
267
268         /*
269          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
270          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
271          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
272          */
273         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
274                 if (nodes_empty(*nodes)) {
275                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
276                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
277                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
278                 }
279         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
280                 if (!nodes_empty(*nodes))
281                         return ERR_PTR(-EINVAL);
282                 mode = MPOL_PREFERRED;
283         } else if (nodes_empty(*nodes))
284                 return ERR_PTR(-EINVAL);
285         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
286         if (!policy)
287                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
288         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
289         policy->mode = mode;
290         policy->flags = flags;
291
292         return policy;
293 }
294
295 /* Slow path of a mpol destructor. */
296 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
297 {
298         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
299                 return;
300         kmem_cache_free(policy_cache, p);
301 }
302
303 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
304                                 enum mpol_rebind_step step)
305 {
306 }
307
308 /*
309  * step:
310  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
311  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
312  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
313  */
314 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
315                                  enum mpol_rebind_step step)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 /*
325                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
326                  * result
327                  */
328                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
329                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
330                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
331                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
332                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
333                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
334                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
335                 } else
336                         BUG();
337         }
338
339         if (nodes_empty(tmp))
340                 tmp = *nodes;
341
342         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
343                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
344         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
345                 pol->v.nodes = tmp;
346         else
347                 BUG();
348
349         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
350                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
351                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
352                         current->il_next = first_node(tmp);
353                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
354                         current->il_next = numa_node_id();
355         }
356 }
357
358 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
359                                   const nodemask_t *nodes,
360                                   enum mpol_rebind_step step)
361 {
362         nodemask_t tmp;
363
364         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
365                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
366
367                 if (node_isset(node, *nodes)) {
368                         pol->v.preferred_node = node;
369                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
370                 } else
371                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
372         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
373                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
374                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
375         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
376                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
377                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
378                                                    *nodes);
379                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
380         }
381 }
382
383 /*
384  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
385  *
386  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
387  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
388  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
389  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
390  * page.
391  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
392  * rebind directly.
393  *
394  * step:
395  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
396  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
397  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
398  */
399 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
400                                 enum mpol_rebind_step step)
401 {
402         if (!pol)
403                 return;
404         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
405             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
406                 return;
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
409                 return;
410
411         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
412                 BUG();
413
414         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
415                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
416         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
417                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
418         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
419                 BUG();
420
421         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
422 }
423
424 /*
425  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
426  * pointer, and updates task mempolicy.
427  *
428  * Called with task's alloc_lock held.
429  */
430
431 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
432                         enum mpol_rebind_step step)
433 {
434         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
435 }
436
437 /*
438  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
439  *
440  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
441  */
442
443 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
444 {
445         struct vm_area_struct *vma;
446
447         down_write(&mm->mmap_sem);
448         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
449                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
450         up_write(&mm->mmap_sem);
451 }
452
453 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
454         [MPOL_DEFAULT] = {
455                 .rebind = mpol_rebind_default,
456         },
457         [MPOL_INTERLEAVE] = {
458                 .create = mpol_new_interleave,
459                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
460         },
461         [MPOL_PREFERRED] = {
462                 .create = mpol_new_preferred,
463                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
464         },
465         [MPOL_BIND] = {
466                 .create = mpol_new_bind,
467                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
468         },
469 };
470
471 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
472                                 unsigned long flags);
473
474 struct queue_pages {
475         struct list_head *pagelist;
476         unsigned long flags;
477         nodemask_t *nmask;
478         struct vm_area_struct *prev;
479 };
480
481 /*
482  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
483  * and move them to the pagelist if they do.
484  */
485 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
486                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
487 {
488         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
489         struct page *page;
490         struct queue_pages *qp = walk->private;
491         unsigned long flags = qp->flags;
492         int nid, ret;
493         pte_t *pte;
494         spinlock_t *ptl;
495
496         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
497                 ptl = pmd_lock(walk->mm, pmd);
498                 if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
499                         page = pmd_page(*pmd);
500                         if (is_huge_zero_page(page)) {
501                                 spin_unlock(ptl);
502                                 split_huge_pmd(vma, pmd, addr);
503                         } else {
504                                 get_page(page);
505                                 spin_unlock(ptl);
506                                 lock_page(page);
507                                 ret = split_huge_page(page);
508                                 unlock_page(page);
509                                 put_page(page);
510                                 if (ret)
511                                         return 0;
512                         }
513                 }
514         }
515
516 retry:
517         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
518         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
519                 if (!pte_present(*pte))
520                         continue;
521                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
522                 if (!page)
523                         continue;
524                 /*
525                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
526                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
527                  */
528                 if (PageReserved(page))
529                         continue;
530                 nid = page_to_nid(page);
531                 if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
532                         continue;
533                 if (PageTail(page) && PageAnon(page)) {
534                         get_page(page);
535                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
536                         lock_page(page);
537                         ret = split_huge_page(page);
538                         unlock_page(page);
539                         put_page(page);
540                         /* Failed to split -- skip. */
541                         if (ret) {
542                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
543                                                 addr, &ptl);
544                                 continue;
545                         }
546                         goto retry;
547                 }
548
549                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
550                         migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
551         }
552         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
553         cond_resched();
554         return 0;
555 }
556
557 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
558                                unsigned long addr, unsigned long end,
559                                struct mm_walk *walk)
560 {
561 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
562         struct queue_pages *qp = walk->private;
563         unsigned long flags = qp->flags;
564         int nid;
565         struct page *page;
566         spinlock_t *ptl;
567         pte_t entry;
568
569         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
570         entry = huge_ptep_get(pte);
571         if (!pte_present(entry))
572                 goto unlock;
573         page = pte_page(entry);
574         nid = page_to_nid(page);
575         if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
576                 goto unlock;
577         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
578         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
579             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
580                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
581 unlock:
582         spin_unlock(ptl);
583 #else
584         BUG();
585 #endif
586         return 0;
587 }
588
589 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
590 /*
591  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
592  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
593  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
594  *
595  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
596  * an architecture makes a different choice, it will need further
597  * changes to the core.
598  */
599 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
600                         unsigned long addr, unsigned long end)
601 {
602         int nr_updated;
603
604         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
605         if (nr_updated)
606                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
607
608         return nr_updated;
609 }
610 #else
611 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
612                         unsigned long addr, unsigned long end)
613 {
614         return 0;
615 }
616 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
617
618 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
619                                 struct mm_walk *walk)
620 {
621         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
622         struct queue_pages *qp = walk->private;
623         unsigned long endvma = vma->vm_end;
624         unsigned long flags = qp->flags;
625
626         if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
627                 return 1;
628
629         if (endvma > end)
630                 endvma = end;
631         if (vma->vm_start > start)
632                 start = vma->vm_start;
633
634         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
635                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
636                         return -EFAULT;
637                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
638                         return -EFAULT;
639         }
640
641         qp->prev = vma;
642
643         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
644                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
645                 if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
646                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
647                 return 1;
648         }
649
650         if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
651             ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
652              vma_migratable(vma)))
653                 /* queue pages from current vma */
654                 return 0;
655         return 1;
656 }
657
658 /*
659  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
660  *
661  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
662  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
663  * passed via @private.)
664  */
665 static int
666 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
667                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
668                 struct list_head *pagelist)
669 {
670         struct queue_pages qp = {
671                 .pagelist = pagelist,
672                 .flags = flags,
673                 .nmask = nodes,
674                 .prev = NULL,
675         };
676         struct mm_walk queue_pages_walk = {
677                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
678                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
679                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
680                 .mm = mm,
681                 .private = &qp,
682         };
683
684         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
685 }
686
687 /*
688  * Apply policy to a single VMA
689  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
690  */
691 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
692                                                 struct mempolicy *pol)
693 {
694         int err;
695         struct mempolicy *old;
696         struct mempolicy *new;
697
698         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
699                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
700                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
701                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
702
703         new = mpol_dup(pol);
704         if (IS_ERR(new))
705                 return PTR_ERR(new);
706
707         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
708                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
709                 if (err)
710                         goto err_out;
711         }
712
713         old = vma->vm_policy;
714         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
715         mpol_put(old);
716
717         return 0;
718  err_out:
719         mpol_put(new);
720         return err;
721 }
722
723 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
724 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
725                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
726 {
727         struct vm_area_struct *next;
728         struct vm_area_struct *prev;
729         struct vm_area_struct *vma;
730         int err = 0;
731         pgoff_t pgoff;
732         unsigned long vmstart;
733         unsigned long vmend;
734
735         vma = find_vma(mm, start);
736         if (!vma || vma->vm_start > start)
737                 return -EFAULT;
738
739         prev = vma->vm_prev;
740         if (start > vma->vm_start)
741                 prev = vma;
742
743         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
744                 next = vma->vm_next;
745                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
746                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
747
748                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
749                         continue;
750
751                 pgoff = vma->vm_pgoff +
752                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
753                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
754                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
755                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
756                 if (prev) {
757                         vma = prev;
758                         next = vma->vm_next;
759                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
760                                 continue;
761                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
762                         goto replace;
763                 }
764                 if (vma->vm_start != vmstart) {
765                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
766                         if (err)
767                                 goto out;
768                 }
769                 if (vma->vm_end != vmend) {
770                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
771                         if (err)
772                                 goto out;
773                 }
774  replace:
775                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
776                 if (err)
777                         goto out;
778         }
779
780  out:
781         return err;
782 }
783
784 /* Set the process memory policy */
785 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
786                              nodemask_t *nodes)
787 {
788         struct mempolicy *new, *old;
789         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
790         int ret;
791
792         if (!scratch)
793                 return -ENOMEM;
794
795         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
796         if (IS_ERR(new)) {
797                 ret = PTR_ERR(new);
798                 goto out;
799         }
800
801         task_lock(current);
802         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
803         if (ret) {
804                 task_unlock(current);
805                 mpol_put(new);
806                 goto out;
807         }
808         old = current->mempolicy;
809         current->mempolicy = new;
810         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
811             nodes_weight(new->v.nodes))
812                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
813         task_unlock(current);
814         mpol_put(old);
815         ret = 0;
816 out:
817         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
818         return ret;
819 }
820
821 /*
822  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
823  *
824  * Called with task's alloc_lock held
825  */
826 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
827 {
828         nodes_clear(*nodes);
829         if (p == &default_policy)
830                 return;
831
832         switch (p->mode) {
833         case MPOL_BIND:
834                 /* Fall through */
835         case MPOL_INTERLEAVE:
836                 *nodes = p->v.nodes;
837                 break;
838         case MPOL_PREFERRED:
839                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
840                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
841                 /* else return empty node mask for local allocation */
842                 break;
843         default:
844                 BUG();
845         }
846 }
847
848 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
849 {
850         struct page *p;
851         int err;
852
853         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
854         if (err >= 0) {
855                 err = page_to_nid(p);
856                 put_page(p);
857         }
858         return err;
859 }
860
861 /* Retrieve NUMA policy */
862 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
863                              unsigned long addr, unsigned long flags)
864 {
865         int err;
866         struct mm_struct *mm = current->mm;
867         struct vm_area_struct *vma = NULL;
868         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
869
870         if (flags &
871                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
872                 return -EINVAL;
873
874         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
875                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
876                         return -EINVAL;
877                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
878                 task_lock(current);
879                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
880                 task_unlock(current);
881                 return 0;
882         }
883
884         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
885                 /*
886                  * Do NOT fall back to task policy if the
887                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
888                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
889                  */
890                 down_read(&mm->mmap_sem);
891                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
892                 if (!vma) {
893                         up_read(&mm->mmap_sem);
894                         return -EFAULT;
895                 }
896                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
897                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
898                 else
899                         pol = vma->vm_policy;
900         } else if (addr)
901                 return -EINVAL;
902
903         if (!pol)
904                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
905
906         if (flags & MPOL_F_NODE) {
907                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
908                         err = lookup_node(mm, addr);
909                         if (err < 0)
910                                 goto out;
911                         *policy = err;
912                 } else if (pol == current->mempolicy &&
913                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
914                         *policy = current->il_next;
915                 } else {
916                         err = -EINVAL;
917                         goto out;
918                 }
919         } else {
920                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
921                                                 pol->mode;
922                 /*
923                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
924                  * the policy to userspace.
925                  */
926                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
927         }
928
929         if (vma) {
930                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
931                 vma = NULL;
932         }
933
934         err = 0;
935         if (nmask) {
936                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
937                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
938                 } else {
939                         task_lock(current);
940                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
941                         task_unlock(current);
942                 }
943         }
944
945  out:
946         mpol_cond_put(pol);
947         if (vma)
948                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
949         return err;
950 }
951
952 #ifdef CONFIG_MIGRATION
953 /*
954  * page migration
955  */
956 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
957                                 unsigned long flags)
958 {
959         /*
960          * Avoid migrating a page that is shared with others.
961          */
962         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
963                 if (!isolate_lru_page(page)) {
964                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
965                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
966                                             page_is_file_cache(page));
967                 }
968         }
969 }
970
971 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
972 {
973         if (PageHuge(page))
974                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
975                                         node);
976         else
977                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
978                                                     __GFP_THISNODE, 0);
979 }
980
981 /*
982  * Migrate pages from one node to a target node.
983  * Returns error or the number of pages not migrated.
984  */
985 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
986                            int flags)
987 {
988         nodemask_t nmask;
989         LIST_HEAD(pagelist);
990         int err = 0;
991
992         nodes_clear(nmask);
993         node_set(source, nmask);
994
995         /*
996          * This does not "check" the range but isolates all pages that
997          * need migration.  Between passing in the full user address
998          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
999          */
1000         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1001         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1002                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1003
1004         if (!list_empty(&pagelist)) {
1005                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
1006                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1007                 if (err)
1008                         putback_movable_pages(&pagelist);
1009         }
1010
1011         return err;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1016  * layout as much as possible.
1017  *
1018  * Returns the number of page that could not be moved.
1019  */
1020 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1021                      const nodemask_t *to, int flags)
1022 {
1023         int busy = 0;
1024         int err;
1025         nodemask_t tmp;
1026
1027         err = migrate_prep();
1028         if (err)
1029                 return err;
1030
1031         down_read(&mm->mmap_sem);
1032
1033         /*
1034          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1035          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1036          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1037          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1038          *
1039          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1040          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1041          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1042          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1043          *
1044          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1045          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1046          * (nothing left to migrate).
1047          *
1048          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1049          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1050          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1051          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1052          * before migrating outgoing memory source that same node.
1053          *
1054          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1055          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1056          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1057          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1058          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1059          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1060          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1061          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1062          */
1063
1064         tmp = *from;
1065         while (!nodes_empty(tmp)) {
1066                 int s,d;
1067                 int source = NUMA_NO_NODE;
1068                 int dest = 0;
1069
1070                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1071
1072                         /*
1073                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1074                          * node relationship of the pages established between
1075                          * threads and memory areas.
1076                          *
1077                          * However if the number of source nodes is not equal to
1078                          * the number of destination nodes we can not preserve
1079                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1080                          * copying memory from a node that is in the destination
1081                          * mask.
1082                          *
1083                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1084                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1085                          */
1086
1087                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1088                                                 (node_isset(s, *to)))
1089                                 continue;
1090
1091                         d = node_remap(s, *from, *to);
1092                         if (s == d)
1093                                 continue;
1094
1095                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1096                         dest = d;
1097
1098                         /* dest not in remaining from nodes? */
1099                         if (!node_isset(dest, tmp))
1100                                 break;
1101                 }
1102                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1103                         break;
1104
1105                 node_clear(source, tmp);
1106                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1107                 if (err > 0)
1108                         busy += err;
1109                 if (err < 0)
1110                         break;
1111         }
1112         up_read(&mm->mmap_sem);
1113         if (err < 0)
1114                 return err;
1115         return busy;
1116
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1121  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1122  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1123  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1124  * is in virtual address order.
1125  */
1126 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1127 {
1128         struct vm_area_struct *vma;
1129         unsigned long uninitialized_var(address);
1130
1131         vma = find_vma(current->mm, start);
1132         while (vma) {
1133                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1134                 if (address != -EFAULT)
1135                         break;
1136                 vma = vma->vm_next;
1137         }
1138
1139         if (PageHuge(page)) {
1140                 BUG_ON(!vma);
1141                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1142         }
1143         /*
1144          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1145          */
1146         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1147 }
1148 #else
1149
1150 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1151                                 unsigned long flags)
1152 {
1153 }
1154
1155 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1156                      const nodemask_t *to, int flags)
1157 {
1158         return -ENOSYS;
1159 }
1160
1161 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1162 {
1163         return NULL;
1164 }
1165 #endif
1166
1167 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1168                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1169                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1170 {
1171         struct mm_struct *mm = current->mm;
1172         struct mempolicy *new;
1173         unsigned long end;
1174         int err;
1175         LIST_HEAD(pagelist);
1176
1177         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1178                 return -EINVAL;
1179         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1180                 return -EPERM;
1181
1182         if (start & ~PAGE_MASK)
1183                 return -EINVAL;
1184
1185         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1186                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1187
1188         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1189         end = start + len;
1190
1191         if (end < start)
1192                 return -EINVAL;
1193         if (end == start)
1194                 return 0;
1195
1196         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1197         if (IS_ERR(new))
1198                 return PTR_ERR(new);
1199
1200         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1201                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1202
1203         /*
1204          * If we are using the default policy then operation
1205          * on discontinuous address spaces is okay after all
1206          */
1207         if (!new)
1208                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1209
1210         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1211                  start, start + len, mode, mode_flags,
1212                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1213
1214         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1215
1216                 err = migrate_prep();
1217                 if (err)
1218                         goto mpol_out;
1219         }
1220         {
1221                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1222                 if (scratch) {
1223                         down_write(&mm->mmap_sem);
1224                         task_lock(current);
1225                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1226                         task_unlock(current);
1227                         if (err)
1228                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1229                 } else
1230                         err = -ENOMEM;
1231                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1232         }
1233         if (err)
1234                 goto mpol_out;
1235
1236         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1237                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1238         if (!err)
1239                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1240
1241         if (!err) {
1242                 int nr_failed = 0;
1243
1244                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1245                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1246                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1247                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1248                         if (nr_failed)
1249                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1250                 }
1251
1252                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1253                         err = -EIO;
1254         } else
1255                 putback_movable_pages(&pagelist);
1256
1257         up_write(&mm->mmap_sem);
1258  mpol_out:
1259         mpol_put(new);
1260         return err;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1265  */
1266
1267 /* Copy a node mask from user space. */
1268 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1269                      unsigned long maxnode)
1270 {
1271         unsigned long k;
1272         unsigned long nlongs;
1273         unsigned long endmask;
1274
1275         --maxnode;
1276         nodes_clear(*nodes);
1277         if (maxnode == 0 || !nmask)
1278                 return 0;
1279         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1280                 return -EINVAL;
1281
1282         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1283         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1284                 endmask = ~0UL;
1285         else
1286                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1287
1288         /* When the user specified more nodes than supported just check
1289            if the non supported part is all zero. */
1290         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1291                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1292                         return -EINVAL;
1293                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1294                         unsigned long t;
1295                         if (get_user(t, nmask + k))
1296                                 return -EFAULT;
1297                         if (k == nlongs - 1) {
1298                                 if (t & endmask)
1299                                         return -EINVAL;
1300                         } else if (t)
1301                                 return -EINVAL;
1302                 }
1303                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1304                 endmask = ~0UL;
1305         }
1306
1307         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1308                 return -EFAULT;
1309         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 /* Copy a kernel node mask to user space */
1314 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1315                               nodemask_t *nodes)
1316 {
1317         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1318         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1319
1320         if (copy > nbytes) {
1321                 if (copy > PAGE_SIZE)
1322                         return -EINVAL;
1323                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1324                         return -EFAULT;
1325                 copy = nbytes;
1326         }
1327         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1328 }
1329
1330 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1331                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1332                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1333 {
1334         nodemask_t nodes;
1335         int err;
1336         unsigned short mode_flags;
1337
1338         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1339         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1340         if (mode >= MPOL_MAX)
1341                 return -EINVAL;
1342         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1343             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1344                 return -EINVAL;
1345         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1346         if (err)
1347                 return err;
1348         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1349 }
1350
1351 /* Set the process memory policy */
1352 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1353                 unsigned long, maxnode)
1354 {
1355         int err;
1356         nodemask_t nodes;
1357         unsigned short flags;
1358
1359         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1360         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1361         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1362                 return -EINVAL;
1363         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1364                 return -EINVAL;
1365         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1366         if (err)
1367                 return err;
1368         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1369 }
1370
1371 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1372                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1373                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1374 {
1375         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1376         struct mm_struct *mm = NULL;
1377         struct task_struct *task;
1378         nodemask_t task_nodes;
1379         int err;
1380         nodemask_t *old;
1381         nodemask_t *new;
1382         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1383
1384         if (!scratch)
1385                 return -ENOMEM;
1386
1387         old = &scratch->mask1;
1388         new = &scratch->mask2;
1389
1390         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1391         if (err)
1392                 goto out;
1393
1394         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1395         if (err)
1396                 goto out;
1397
1398         /* Find the mm_struct */
1399         rcu_read_lock();
1400         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1401         if (!task) {
1402                 rcu_read_unlock();
1403                 err = -ESRCH;
1404                 goto out;
1405         }
1406         get_task_struct(task);
1407
1408         err = -EINVAL;
1409
1410         /*
1411          * Check if this process has the right to modify the specified
1412          * process. The right exists if the process has administrative
1413          * capabilities, superuser privileges or the same
1414          * userid as the target process.
1415          */
1416         tcred = __task_cred(task);
1417         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1418             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1419             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1420                 rcu_read_unlock();
1421                 err = -EPERM;
1422                 goto out_put;
1423         }
1424         rcu_read_unlock();
1425
1426         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1427         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1428         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1429                 err = -EPERM;
1430                 goto out_put;
1431         }
1432
1433         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
1434                 err = -EINVAL;
1435                 goto out_put;
1436         }
1437
1438         err = security_task_movememory(task);
1439         if (err)
1440                 goto out_put;
1441
1442         mm = get_task_mm(task);
1443         put_task_struct(task);
1444
1445         if (!mm) {
1446                 err = -EINVAL;
1447                 goto out;
1448         }
1449
1450         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1451                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1452
1453         mmput(mm);
1454 out:
1455         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1456
1457         return err;
1458
1459 out_put:
1460         put_task_struct(task);
1461         goto out;
1462
1463 }
1464
1465
1466 /* Retrieve NUMA policy */
1467 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1468                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1469                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1470 {
1471         int err;
1472         int uninitialized_var(pval);
1473         nodemask_t nodes;
1474
1475         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1476                 return -EINVAL;
1477
1478         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1479
1480         if (err)
1481                 return err;
1482
1483         if (policy && put_user(pval, policy))
1484                 return -EFAULT;
1485
1486         if (nmask)
1487                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1488
1489         return err;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_COMPAT
1493
1494 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1495                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1496                        compat_ulong_t, maxnode,
1497                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1498 {
1499         long err;
1500         unsigned long __user *nm = NULL;
1501         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1502         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1503
1504         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1505         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1506
1507         if (nmask)
1508                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1509
1510         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1511
1512         if (!err && nmask) {
1513                 unsigned long copy_size;
1514                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1515                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1516                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1517                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1518                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1519         }
1520
1521         return err;
1522 }
1523
1524 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1525                        compat_ulong_t, maxnode)
1526 {
1527         long err = 0;
1528         unsigned long __user *nm = NULL;
1529         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1530         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1531
1532         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1533         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1534
1535         if (nmask) {
1536                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1537                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1538                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1539         }
1540
1541         if (err)
1542                 return -EFAULT;
1543
1544         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1545 }
1546
1547 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1548                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1549                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1550 {
1551         long err = 0;
1552         unsigned long __user *nm = NULL;
1553         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1554         nodemask_t bm;
1555
1556         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1557         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1558
1559         if (nmask) {
1560                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1561                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1562                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1563         }
1564
1565         if (err)
1566                 return -EFAULT;
1567
1568         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1569 }
1570
1571 #endif
1572
1573 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1574                                                 unsigned long addr)
1575 {
1576         struct mempolicy *pol = NULL;
1577
1578         if (vma) {
1579                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1580                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1581                 } else if (vma->vm_policy) {
1582                         pol = vma->vm_policy;
1583
1584                         /*
1585                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1586                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1587                          * count on these policies which will be dropped by
1588                          * mpol_cond_put() later
1589                          */
1590                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1591                                 mpol_get(pol);
1592                 }
1593         }
1594
1595         return pol;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1600  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1601  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1602  *
1603  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1604  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1605  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1606  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1607  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1608  * extra reference for shared policies.
1609  */
1610 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1611                                                 unsigned long addr)
1612 {
1613         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1614
1615         if (!pol)
1616                 pol = get_task_policy(current);
1617
1618         return pol;
1619 }
1620
1621 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1622 {
1623         struct mempolicy *pol;
1624
1625         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1626                 bool ret = false;
1627
1628                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1629                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1630                         ret = true;
1631                 mpol_cond_put(pol);
1632
1633                 return ret;
1634         }
1635
1636         pol = vma->vm_policy;
1637         if (!pol)
1638                 pol = get_task_policy(current);
1639
1640         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1641 }
1642
1643 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1644 {
1645         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1646
1647         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1648
1649         /*
1650          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1651          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1652          *
1653          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1654          * so if the following test faile, it implies
1655          * policy->v.nodes has movable memory only.
1656          */
1657         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1658                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1659
1660         return zone >= dynamic_policy_zone;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1665  * page allocation
1666  */
1667 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1668 {
1669         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1670         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1671                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1672                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1673                 return &policy->v.nodes;
1674
1675         return NULL;
1676 }
1677
1678 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1679 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1680         int nd)
1681 {
1682         switch (policy->mode) {
1683         case MPOL_PREFERRED:
1684                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1685                         nd = policy->v.preferred_node;
1686                 break;
1687         case MPOL_BIND:
1688                 /*
1689                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1690                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1691                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1692                  * the first node in the mask instead.
1693                  */
1694                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1695                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1696                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1697                 break;
1698         default:
1699                 BUG();
1700         }
1701         return node_zonelist(nd, gfp);
1702 }
1703
1704 /* Do dynamic interleaving for a process */
1705 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1706 {
1707         unsigned nid, next;
1708         struct task_struct *me = current;
1709
1710         nid = me->il_next;
1711         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1712         if (next >= MAX_NUMNODES)
1713                 next = first_node(policy->v.nodes);
1714         if (next < MAX_NUMNODES)
1715                 me->il_next = next;
1716         return nid;
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1721  * next slab entry.
1722  */
1723 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1724 {
1725         struct mempolicy *policy;
1726         int node = numa_mem_id();
1727
1728         if (in_interrupt())
1729                 return node;
1730
1731         policy = current->mempolicy;
1732         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1733                 return node;
1734
1735         switch (policy->mode) {
1736         case MPOL_PREFERRED:
1737                 /*
1738                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1739                  */
1740                 return policy->v.preferred_node;
1741
1742         case MPOL_INTERLEAVE:
1743                 return interleave_nodes(policy);
1744
1745         case MPOL_BIND: {
1746                 /*
1747                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1748                  * first node.
1749                  */
1750                 struct zonelist *zonelist;
1751                 struct zone *zone;
1752                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1753                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
1754                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1755                                                         &policy->v.nodes,
1756                                                         &zone);
1757                 return zone ? zone->node : node;
1758         }
1759
1760         default:
1761                 BUG();
1762         }
1763 }
1764
1765 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1766 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1767                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1768 {
1769         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1770         unsigned target;
1771         int c;
1772         int nid = NUMA_NO_NODE;
1773
1774         if (!nnodes)
1775                 return numa_node_id();
1776         target = (unsigned int)off % nnodes;
1777         c = 0;
1778         do {
1779                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1780                 c++;
1781         } while (c <= target);
1782         return nid;
1783 }
1784
1785 /* Determine a node number for interleave */
1786 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1787                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1788 {
1789         if (vma) {
1790                 unsigned long off;
1791
1792                 /*
1793                  * for small pages, there is no difference between
1794                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1795                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1796                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1797                  * a useful offset.
1798                  */
1799                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1800                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1801                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1802                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1803         } else
1804                 return interleave_nodes(pol);
1805 }
1806
1807 /*
1808  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1809  * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
1810  */
1811 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1812 {
1813         int w, bit = NUMA_NO_NODE;
1814
1815         w = nodes_weight(*maskp);
1816         if (w)
1817                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1818                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1819         return bit;
1820 }
1821
1822 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1823 /*
1824  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1825  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1826  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1827  * @gfp_flags: for requested zone
1828  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1829  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1830  *
1831  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1832  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1833  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1834  * @nodemask for filtering the zonelist.
1835  *
1836  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1837  */
1838 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1839                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1840                                 nodemask_t **nodemask)
1841 {
1842         struct zonelist *zl;
1843
1844         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1845         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1846
1847         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1848                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1849                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1850         } else {
1851                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1852                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1853                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1854         }
1855         return zl;
1856 }
1857
1858 /*
1859  * init_nodemask_of_mempolicy
1860  *
1861  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1862  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1863  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1864  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1865  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1866  * of non-default mempolicy.
1867  *
1868  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1869  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1870  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1871  *
1872  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1873  */
1874 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1875 {
1876         struct mempolicy *mempolicy;
1877         int nid;
1878
1879         if (!(mask && current->mempolicy))
1880                 return false;
1881
1882         task_lock(current);
1883         mempolicy = current->mempolicy;
1884         switch (mempolicy->mode) {
1885         case MPOL_PREFERRED:
1886                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1887                         nid = numa_node_id();
1888                 else
1889                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1890                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1891                 break;
1892
1893         case MPOL_BIND:
1894                 /* Fall through */
1895         case MPOL_INTERLEAVE:
1896                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1897                 break;
1898
1899         default:
1900                 BUG();
1901         }
1902         task_unlock(current);
1903
1904         return true;
1905 }
1906 #endif
1907
1908 /*
1909  * mempolicy_nodemask_intersects
1910  *
1911  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1912  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1913  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1914  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1915  *
1916  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1917  */
1918 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1919                                         const nodemask_t *mask)
1920 {
1921         struct mempolicy *mempolicy;
1922         bool ret = true;
1923
1924         if (!mask)
1925                 return ret;
1926         task_lock(tsk);
1927         mempolicy = tsk->mempolicy;
1928         if (!mempolicy)
1929                 goto out;
1930
1931         switch (mempolicy->mode) {
1932         case MPOL_PREFERRED:
1933                 /*
1934                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1935                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1936                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1937                  * nodes in mask.
1938                  */
1939                 break;
1940         case MPOL_BIND:
1941         case MPOL_INTERLEAVE:
1942                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1943                 break;
1944         default:
1945                 BUG();
1946         }
1947 out:
1948         task_unlock(tsk);
1949         return ret;
1950 }
1951
1952 /* Allocate a page in interleaved policy.
1953    Own path because it needs to do special accounting. */
1954 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1955                                         unsigned nid)
1956 {
1957         struct zonelist *zl;
1958         struct page *page;
1959
1960         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1961         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1962         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1963                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1964         return page;
1965 }
1966
1967 /**
1968  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1969  *
1970  *      @gfp:
1971  *      %GFP_USER    user allocation.
1972  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1973  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1974  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1975  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1976  *
1977  *      @order:Order of the GFP allocation.
1978  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1979  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1980  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1981  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1982  *
1983  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1984  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1985  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1986  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1987  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1988  *      NULL when no page can be allocated.
1989  */
1990 struct page *
1991 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1992                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1993 {
1994         struct mempolicy *pol;
1995         struct page *page;
1996         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1997         struct zonelist *zl;
1998         nodemask_t *nmask;
1999
2000 retry_cpuset:
2001         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2002         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2003
2004         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2005                 unsigned nid;
2006
2007                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2008                 mpol_cond_put(pol);
2009                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2010                 goto out;
2011         }
2012
2013         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2014                 int hpage_node = node;
2015
2016                 /*
2017                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2018                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2019                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2020                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2021                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2022                  *
2023                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2024                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2025                  */
2026                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2027                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2028                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2029
2030                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2031                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2032                         mpol_cond_put(pol);
2033                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2034                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2035                         goto out;
2036                 }
2037         }
2038
2039         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2040         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2041         mpol_cond_put(pol);
2042         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
2043 out:
2044         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2045                 goto retry_cpuset;
2046         return page;
2047 }
2048
2049 /**
2050  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2051  *
2052  *      @gfp:
2053  *              %GFP_USER   user allocation,
2054  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2055  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2056  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2057  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2058  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2059  *
2060  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2061  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2062  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2063  *
2064  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2065  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2066  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2067  */
2068 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2069 {
2070         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2071         struct page *page;
2072         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2073
2074         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2075                 pol = get_task_policy(current);
2076
2077 retry_cpuset:
2078         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2079
2080         /*
2081          * No reference counting needed for current->mempolicy
2082          * nor system default_policy
2083          */
2084         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2085                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2086         else
2087                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2088                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2089                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2090
2091         if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
2092                 goto retry_cpuset;
2093
2094         return page;
2095 }
2096 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2097
2098 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2099 {
2100         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2101
2102         if (IS_ERR(pol))
2103                 return PTR_ERR(pol);
2104         dst->vm_policy = pol;
2105         return 0;
2106 }
2107
2108 /*
2109  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2110  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2111  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2112  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2113  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2114  *
2115  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2116  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2117  */
2118
2119 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2120 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2121 {
2122         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2123
2124         if (!new)
2125                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2126
2127         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2128         if (old == current->mempolicy) {
2129                 task_lock(current);
2130                 *new = *old;
2131                 task_unlock(current);
2132         } else
2133                 *new = *old;
2134
2135         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2136                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2137                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2138                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2139                 else
2140                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2141         }
2142         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2143         return new;
2144 }
2145
2146 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2147 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2148 {
2149         if (!a || !b)
2150                 return false;
2151         if (a->mode != b->mode)
2152                 return false;
2153         if (a->flags != b->flags)
2154                 return false;
2155         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2156                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2157                         return false;
2158
2159         switch (a->mode) {
2160         case MPOL_BIND:
2161                 /* Fall through */
2162         case MPOL_INTERLEAVE:
2163                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2164         case MPOL_PREFERRED:
2165                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2166         default:
2167                 BUG();
2168                 return false;
2169         }
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Shared memory backing store policy support.
2174  *
2175  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2176  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2177  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2178  * for any accesses to the tree.
2179  */
2180
2181 /* lookup first element intersecting start-end */
2182 /* Caller holds sp->lock */
2183 static struct sp_node *
2184 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2185 {
2186         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2187
2188         while (n) {
2189                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2190
2191                 if (start >= p->end)
2192                         n = n->rb_right;
2193                 else if (end <= p->start)
2194                         n = n->rb_left;
2195                 else
2196                         break;
2197         }
2198         if (!n)
2199                 return NULL;
2200         for (;;) {
2201                 struct sp_node *w = NULL;
2202                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2203                 if (!prev)
2204                         break;
2205                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2206                 if (w->end <= start)
2207                         break;
2208                 n = prev;
2209         }
2210         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2211 }
2212
2213 /* Insert a new shared policy into the list. */
2214 /* Caller holds sp->lock */
2215 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2216 {
2217         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2218         struct rb_node *parent = NULL;
2219         struct sp_node *nd;
2220
2221         while (*p) {
2222                 parent = *p;
2223                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2224                 if (new->start < nd->start)
2225                         p = &(*p)->rb_left;
2226                 else if (new->end > nd->end)
2227                         p = &(*p)->rb_right;
2228                 else
2229                         BUG();
2230         }
2231         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2232         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2233         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2234                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2235 }
2236
2237 /* Find shared policy intersecting idx */
2238 struct mempolicy *
2239 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2240 {
2241         struct mempolicy *pol = NULL;
2242         struct sp_node *sn;
2243
2244         if (!sp->root.rb_node)
2245                 return NULL;
2246         spin_lock(&sp->lock);
2247         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2248         if (sn) {
2249                 mpol_get(sn->policy);
2250                 pol = sn->policy;
2251         }
2252         spin_unlock(&sp->lock);
2253         return pol;
2254 }
2255
2256 static void sp_free(struct sp_node *n)
2257 {
2258         mpol_put(n->policy);
2259         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2260 }
2261
2262 /**
2263  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2264  *
2265  * @page: page to be checked
2266  * @vma: vm area where page mapped
2267  * @addr: virtual address where page mapped
2268  *
2269  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2270  * node id.
2271  *
2272  * Returns:
2273  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2274  *      node    - node id where the page should be
2275  *
2276  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2277  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2278  */
2279 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2280 {
2281         struct mempolicy *pol;
2282         struct zone *zone;
2283         int curnid = page_to_nid(page);
2284         unsigned long pgoff;
2285         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2286         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2287         int polnid = -1;
2288         int ret = -1;
2289
2290         BUG_ON(!vma);
2291
2292         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2293         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2294                 goto out;
2295
2296         switch (pol->mode) {
2297         case MPOL_INTERLEAVE:
2298                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2299                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2300
2301                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2302                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2303                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2304                 break;
2305
2306         case MPOL_PREFERRED:
2307                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2308                         polnid = numa_node_id();
2309                 else
2310                         polnid = pol->v.preferred_node;
2311                 break;
2312
2313         case MPOL_BIND:
2314                 /*
2315                  * allows binding to multiple nodes.
2316                  * use current page if in policy nodemask,
2317                  * else select nearest allowed node, if any.
2318                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2319                  */
2320                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2321                         goto out;
2322                 (void)first_zones_zonelist(
2323                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2324                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2325                                 &pol->v.nodes, &zone);
2326                 polnid = zone->node;
2327                 break;
2328
2329         default:
2330                 BUG();
2331         }
2332
2333         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2334         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2335                 polnid = thisnid;
2336
2337                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2338                         goto out;
2339         }
2340
2341         if (curnid != polnid)
2342                 ret = polnid;
2343 out:
2344         mpol_cond_put(pol);
2345
2346         return ret;
2347 }
2348
2349 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2350 {
2351         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2352         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2353         sp_free(n);
2354 }
2355
2356 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2357                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2358 {
2359         node->start = start;
2360         node->end = end;
2361         node->policy = pol;
2362 }
2363
2364 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2365                                 struct mempolicy *pol)
2366 {
2367         struct sp_node *n;
2368         struct mempolicy *newpol;
2369
2370         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2371         if (!n)
2372                 return NULL;
2373
2374         newpol = mpol_dup(pol);
2375         if (IS_ERR(newpol)) {
2376                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2377                 return NULL;
2378         }
2379         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2380         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2381
2382         return n;
2383 }
2384
2385 /* Replace a policy range. */
2386 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2387                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2388 {
2389         struct sp_node *n;
2390         struct sp_node *n_new = NULL;
2391         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2392         int ret = 0;
2393
2394 restart:
2395         spin_lock(&sp->lock);
2396         n = sp_lookup(sp, start, end);
2397         /* Take care of old policies in the same range. */
2398         while (n && n->start < end) {
2399                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2400                 if (n->start >= start) {
2401                         if (n->end <= end)
2402                                 sp_delete(sp, n);
2403                         else
2404                                 n->start = end;
2405                 } else {
2406                         /* Old policy spanning whole new range. */
2407                         if (n->end > end) {
2408                                 if (!n_new)
2409                                         goto alloc_new;
2410
2411                                 *mpol_new = *n->policy;
2412                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2413                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2414                                 n->end = start;
2415                                 sp_insert(sp, n_new);
2416                                 n_new = NULL;
2417                                 mpol_new = NULL;
2418                                 break;
2419                         } else
2420                                 n->end = start;
2421                 }
2422                 if (!next)
2423                         break;
2424                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2425         }
2426         if (new)
2427                 sp_insert(sp, new);
2428         spin_unlock(&sp->lock);
2429         ret = 0;
2430
2431 err_out:
2432         if (mpol_new)
2433                 mpol_put(mpol_new);
2434         if (n_new)
2435                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2436
2437         return ret;
2438
2439 alloc_new:
2440         spin_unlock(&sp->lock);
2441         ret = -ENOMEM;
2442         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2443         if (!n_new)
2444                 goto err_out;
2445         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2446         if (!mpol_new)
2447                 goto err_out;
2448         goto restart;
2449 }
2450
2451 /**
2452  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2453  * @sp: pointer to inode shared policy
2454  * @mpol:  struct mempolicy to install
2455  *
2456  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2457  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2458  * This must be released on exit.
2459  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2460  */
2461 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2462 {
2463         int ret;
2464
2465         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2466         spin_lock_init(&sp->lock);
2467
2468         if (mpol) {
2469                 struct vm_area_struct pvma;
2470                 struct mempolicy *new;
2471                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2472
2473                 if (!scratch)
2474                         goto put_mpol;
2475                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2476                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2477                 if (IS_ERR(new))
2478                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2479
2480                 task_lock(current);
2481                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2482                 task_unlock(current);
2483                 if (ret)
2484                         goto put_new;
2485
2486                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2487                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2488                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2489                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2490
2491 put_new:
2492                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2493 free_scratch:
2494                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2495 put_mpol:
2496                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2497         }
2498 }
2499
2500 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2501                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2502 {
2503         int err;
2504         struct sp_node *new = NULL;
2505         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2506
2507         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2508                  vma->vm_pgoff,
2509                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2510                  npol ? npol->flags : -1,
2511                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2512
2513         if (npol) {
2514                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2515                 if (!new)
2516                         return -ENOMEM;
2517         }
2518         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2519         if (err && new)
2520                 sp_free(new);
2521         return err;
2522 }
2523
2524 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2525 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2526 {
2527         struct sp_node *n;
2528         struct rb_node *next;
2529
2530         if (!p->root.rb_node)
2531                 return;
2532         spin_lock(&p->lock);
2533         next = rb_first(&p->root);
2534         while (next) {
2535                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2536                 next = rb_next(&n->nd);
2537                 sp_delete(p, n);
2538         }
2539         spin_unlock(&p->lock);
2540 }
2541
2542 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2543 static int __initdata numabalancing_override;
2544
2545 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2546 {
2547         bool numabalancing_default = false;
2548
2549         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2550                 numabalancing_default = true;
2551
2552         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2553         if (numabalancing_override)
2554                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2555
2556         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2557                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
2558                         "Configure with numa_balancing= or the "
2559                         "kernel.numa_balancing sysctl",
2560                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2561                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2562         }
2563 }
2564
2565 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2566 {
2567         int ret = 0;
2568         if (!str)
2569                 goto out;
2570
2571         if (!strcmp(str, "enable")) {
2572                 numabalancing_override = 1;
2573                 ret = 1;
2574         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2575                 numabalancing_override = -1;
2576                 ret = 1;
2577         }
2578 out:
2579         if (!ret)
2580                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2581
2582         return ret;
2583 }
2584 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2585 #else
2586 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2587 {
2588 }
2589 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2590
2591 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2592 void __init numa_policy_init(void)
2593 {
2594         nodemask_t interleave_nodes;
2595         unsigned long largest = 0;
2596         int nid, prefer = 0;
2597
2598         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2599                                          sizeof(struct mempolicy),
2600                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2601
2602         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2603                                      sizeof(struct sp_node),
2604                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2605
2606         for_each_node(nid) {
2607                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2608                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2609                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2610                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2611                         .v = { .preferred_node = nid, },
2612                 };
2613         }
2614
2615         /*
2616          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2617          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2618          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2619          */
2620         nodes_clear(interleave_nodes);
2621         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2622                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2623
2624                 /* Preserve the largest node */
2625                 if (largest < total_pages) {
2626                         largest = total_pages;
2627                         prefer = nid;
2628                 }
2629
2630                 /* Interleave this node? */
2631                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2632                         node_set(nid, interleave_nodes);
2633         }
2634
2635         /* All too small, use the largest */
2636         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2637                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2638
2639         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2640                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2641
2642         check_numabalancing_enable();
2643 }
2644
2645 /* Reset policy of current process to default */
2646 void numa_default_policy(void)
2647 {
2648         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2649 }
2650
2651 /*
2652  * Parse and format mempolicy from/to strings
2653  */
2654
2655 /*
2656  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2657  */
2658 static const char * const policy_modes[] =
2659 {
2660         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2661         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2662         [MPOL_BIND]       = "bind",
2663         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2664         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2665 };
2666
2667
2668 #ifdef CONFIG_TMPFS
2669 /**
2670  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2671  * @str:  string containing mempolicy to parse
2672  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2673  *
2674  * Format of input:
2675  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2676  *
2677  * On success, returns 0, else 1
2678  */
2679 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2680 {
2681         struct mempolicy *new = NULL;
2682         unsigned short mode;
2683         unsigned short mode_flags;
2684         nodemask_t nodes;
2685         char *nodelist = strchr(str, ':');
2686         char *flags = strchr(str, '=');
2687         int err = 1;
2688
2689         if (nodelist) {
2690                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2691                 *nodelist++ = '\0';
2692                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2693                         goto out;
2694                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2695                         goto out;
2696         } else
2697                 nodes_clear(nodes);
2698
2699         if (flags)
2700                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2701
2702         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2703                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2704                         break;
2705                 }
2706         }
2707         if (mode >= MPOL_MAX)
2708                 goto out;
2709
2710         switch (mode) {
2711         case MPOL_PREFERRED:
2712                 /*
2713                  * Insist on a nodelist of one node only
2714                  */
2715                 if (nodelist) {
2716                         char *rest = nodelist;
2717                         while (isdigit(*rest))
2718                                 rest++;
2719                         if (*rest)
2720                                 goto out;
2721                 }
2722                 break;
2723         case MPOL_INTERLEAVE:
2724                 /*
2725                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2726                  */
2727                 if (!nodelist)
2728                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2729                 break;
2730         case MPOL_LOCAL:
2731                 /*
2732                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2733                  */
2734                 if (nodelist)
2735                         goto out;
2736                 mode = MPOL_PREFERRED;
2737                 break;
2738         case MPOL_DEFAULT:
2739                 /*
2740                  * Insist on a empty nodelist
2741                  */
2742                 if (!nodelist)
2743                         err = 0;
2744                 goto out;
2745         case MPOL_BIND:
2746                 /*
2747                  * Insist on a nodelist
2748                  */
2749                 if (!nodelist)
2750                         goto out;
2751         }
2752
2753         mode_flags = 0;
2754         if (flags) {
2755                 /*
2756                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2757                  * mode flags.
2758                  */
2759                 if (!strcmp(flags, "static"))
2760                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2761                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2762                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2763                 else
2764                         goto out;
2765         }
2766
2767         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2768         if (IS_ERR(new))
2769                 goto out;
2770
2771         /*
2772          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2773          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2774          */
2775         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2776                 new->v.nodes = nodes;
2777         else if (nodelist)
2778                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2779         else
2780                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2781
2782         /*
2783          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2784          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2785          */
2786         new->w.user_nodemask = nodes;
2787
2788         err = 0;
2789
2790 out:
2791         /* Restore string for error message */
2792         if (nodelist)
2793                 *--nodelist = ':';
2794         if (flags)
2795                 *--flags = '=';
2796         if (!err)
2797                 *mpol = new;
2798         return err;
2799 }
2800 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2801
2802 /**
2803  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2804  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2805  * @maxlen:  length of @buffer
2806  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2807  *
2808  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2809  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2810  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2811  */
2812 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2813 {
2814         char *p = buffer;
2815         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2816         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2817         unsigned short flags = 0;
2818
2819         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2820                 mode = pol->mode;
2821                 flags = pol->flags;
2822         }
2823
2824         switch (mode) {
2825         case MPOL_DEFAULT:
2826                 break;
2827         case MPOL_PREFERRED:
2828                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2829                         mode = MPOL_LOCAL;
2830                 else
2831                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2832                 break;
2833         case MPOL_BIND:
2834         case MPOL_INTERLEAVE:
2835                 nodes = pol->v.nodes;
2836                 break;
2837         default:
2838                 WARN_ON_ONCE(1);
2839                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2840                 return;
2841         }
2842
2843         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2844
2845         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2846                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2847
2848                 /*
2849                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2850                  */
2851                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2852                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2853                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2854                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2855         }
2856
2857         if (!nodes_empty(nodes))
2858                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2859                                nodemask_pr_args(&nodes));
2860 }