Linux-libre 5.3.12-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / mm / mempolicy.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
4  *
5  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
6  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/sched/mm.h>
77 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
78 #include <linux/sched/task.h>
79 #include <linux/nodemask.h>
80 #include <linux/cpuset.h>
81 #include <linux/slab.h>
82 #include <linux/string.h>
83 #include <linux/export.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/interrupt.h>
86 #include <linux/init.h>
87 #include <linux/compat.h>
88 #include <linux/ptrace.h>
89 #include <linux/swap.h>
90 #include <linux/seq_file.h>
91 #include <linux/proc_fs.h>
92 #include <linux/migrate.h>
93 #include <linux/ksm.h>
94 #include <linux/rmap.h>
95 #include <linux/security.h>
96 #include <linux/syscalls.h>
97 #include <linux/ctype.h>
98 #include <linux/mm_inline.h>
99 #include <linux/mmu_notifier.h>
100 #include <linux/printk.h>
101 #include <linux/swapops.h>
102
103 #include <asm/tlbflush.h>
104 #include <linux/uaccess.h>
105
106 #include "internal.h"
107
108 /* Internal flags */
109 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
110 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
111
112 static struct kmem_cache *policy_cache;
113 static struct kmem_cache *sn_cache;
114
115 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
116    policied. */
117 enum zone_type policy_zone = 0;
118
119 /*
120  * run-time system-wide default policy => local allocation
121  */
122 static struct mempolicy default_policy = {
123         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
124         .mode = MPOL_PREFERRED,
125         .flags = MPOL_F_LOCAL,
126 };
127
128 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
129
130 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
133         int node;
134
135         if (pol)
136                 return pol;
137
138         node = numa_node_id();
139         if (node != NUMA_NO_NODE) {
140                 pol = &preferred_node_policy[node];
141                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
142                 if (pol->mode)
143                         return pol;
144         }
145
146         return &default_policy;
147 }
148
149 static const struct mempolicy_operations {
150         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
151         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
152 } mpol_ops[MPOL_MAX];
153
154 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
155 {
156         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
157 }
158
159 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
160                                    const nodemask_t *rel)
161 {
162         nodemask_t tmp;
163         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
164         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
165 }
166
167 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
168 {
169         if (nodes_empty(*nodes))
170                 return -EINVAL;
171         pol->v.nodes = *nodes;
172         return 0;
173 }
174
175 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
176 {
177         if (!nodes)
178                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
179         else if (nodes_empty(*nodes))
180                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
181         else
182                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
183         return 0;
184 }
185
186 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
187 {
188         if (nodes_empty(*nodes))
189                 return -EINVAL;
190         pol->v.nodes = *nodes;
191         return 0;
192 }
193
194 /*
195  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
196  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
197  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
198  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
199  *
200  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
201  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
202  */
203 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
204                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
205 {
206         int ret;
207
208         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
209         if (pol == NULL)
210                 return 0;
211         /* Check N_MEMORY */
212         nodes_and(nsc->mask1,
213                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
214
215         VM_BUG_ON(!nodes);
216         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
217                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
218         else {
219                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
220                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
221                 else
222                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
223
224                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
225                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
226                 else
227                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
228                                                 cpuset_current_mems_allowed;
229         }
230
231         if (nodes)
232                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
233         else
234                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
235         return ret;
236 }
237
238 /*
239  * This function just creates a new policy, does some check and simple
240  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
241  */
242 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
243                                   nodemask_t *nodes)
244 {
245         struct mempolicy *policy;
246
247         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
248                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
249
250         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
251                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
252                         return ERR_PTR(-EINVAL);
253                 return NULL;
254         }
255         VM_BUG_ON(!nodes);
256
257         /*
258          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
259          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
260          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
261          */
262         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
263                 if (nodes_empty(*nodes)) {
264                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
265                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
266                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
267                 }
268         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
269                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
270                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
271                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
272                         return ERR_PTR(-EINVAL);
273                 mode = MPOL_PREFERRED;
274         } else if (nodes_empty(*nodes))
275                 return ERR_PTR(-EINVAL);
276         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
277         if (!policy)
278                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
279         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
280         policy->mode = mode;
281         policy->flags = flags;
282
283         return policy;
284 }
285
286 /* Slow path of a mpol destructor. */
287 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
288 {
289         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
290                 return;
291         kmem_cache_free(policy_cache, p);
292 }
293
294 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
295 {
296 }
297
298 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
299 {
300         nodemask_t tmp;
301
302         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
303                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
304         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
305                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
306         else {
307                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,pol->w.cpuset_mems_allowed,
308                                                                 *nodes);
309                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
310         }
311
312         if (nodes_empty(tmp))
313                 tmp = *nodes;
314
315         pol->v.nodes = tmp;
316 }
317
318 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
319                                                 const nodemask_t *nodes)
320 {
321         nodemask_t tmp;
322
323         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
324                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
325
326                 if (node_isset(node, *nodes)) {
327                         pol->v.preferred_node = node;
328                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
329                 } else
330                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
331         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
332                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
333                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
334         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
335                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
336                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
337                                                    *nodes);
338                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339         }
340 }
341
342 /*
343  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
344  *
345  * Per-vma policies are protected by mmap_sem. Allocations using per-task
346  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
347  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
348  */
349 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
350 {
351         if (!pol)
352                 return;
353         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL) &&
354             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
355                 return;
356
357         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
358 }
359
360 /*
361  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
362  * pointer, and updates task mempolicy.
363  *
364  * Called with task's alloc_lock held.
365  */
366
367 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
368 {
369         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
370 }
371
372 /*
373  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
374  *
375  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
376  */
377
378 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
379 {
380         struct vm_area_struct *vma;
381
382         down_write(&mm->mmap_sem);
383         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
384                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
385         up_write(&mm->mmap_sem);
386 }
387
388 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
389         [MPOL_DEFAULT] = {
390                 .rebind = mpol_rebind_default,
391         },
392         [MPOL_INTERLEAVE] = {
393                 .create = mpol_new_interleave,
394                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
395         },
396         [MPOL_PREFERRED] = {
397                 .create = mpol_new_preferred,
398                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
399         },
400         [MPOL_BIND] = {
401                 .create = mpol_new_bind,
402                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
403         },
404 };
405
406 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
407                                 unsigned long flags);
408
409 struct queue_pages {
410         struct list_head *pagelist;
411         unsigned long flags;
412         nodemask_t *nmask;
413         struct vm_area_struct *prev;
414 };
415
416 /*
417  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
418  *
419  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
420  * in the invert of qp->nmask.
421  */
422 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
423                                         struct queue_pages *qp)
424 {
425         int nid = page_to_nid(page);
426         unsigned long flags = qp->flags;
427
428         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
429 }
430
431 /*
432  * queue_pages_pmd() has four possible return values:
433  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully.
434  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
435  *     specified.
436  * 2 - THP was split.
437  * -EIO - is migration entry or only MPOL_MF_STRICT was specified and an
438  *        existing page was already on a node that does not follow the
439  *        policy.
440  */
441 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
442                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
443 {
444         int ret = 0;
445         struct page *page;
446         struct queue_pages *qp = walk->private;
447         unsigned long flags;
448
449         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
450                 ret = -EIO;
451                 goto unlock;
452         }
453         page = pmd_page(*pmd);
454         if (is_huge_zero_page(page)) {
455                 spin_unlock(ptl);
456                 __split_huge_pmd(walk->vma, pmd, addr, false, NULL);
457                 ret = 2;
458                 goto out;
459         }
460         if (!queue_pages_required(page, qp))
461                 goto unlock;
462
463         flags = qp->flags;
464         /* go to thp migration */
465         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
466                 if (!vma_migratable(walk->vma) ||
467                     migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags)) {
468                         ret = 1;
469                         goto unlock;
470                 }
471         } else
472                 ret = -EIO;
473 unlock:
474         spin_unlock(ptl);
475 out:
476         return ret;
477 }
478
479 /*
480  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
481  * and move them to the pagelist if they do.
482  *
483  * queue_pages_pte_range() has three possible return values:
484  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully.
485  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
486  *     specified.
487  * -EIO - only MPOL_MF_STRICT was specified and an existing page was already
488  *        on a node that does not follow the policy.
489  */
490 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
491                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
492 {
493         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
494         struct page *page;
495         struct queue_pages *qp = walk->private;
496         unsigned long flags = qp->flags;
497         int ret;
498         bool has_unmovable = false;
499         pte_t *pte;
500         spinlock_t *ptl;
501
502         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
503         if (ptl) {
504                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
505                 if (ret != 2)
506                         return ret;
507         }
508         /* THP was split, fall through to pte walk */
509
510         if (pmd_trans_unstable(pmd))
511                 return 0;
512
513         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
514         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
515                 if (!pte_present(*pte))
516                         continue;
517                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
518                 if (!page)
519                         continue;
520                 /*
521                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
522                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
523                  */
524                 if (PageReserved(page))
525                         continue;
526                 if (!queue_pages_required(page, qp))
527                         continue;
528                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
529                         /* MPOL_MF_STRICT must be specified if we get here */
530                         if (!vma_migratable(vma)) {
531                                 has_unmovable = true;
532                                 break;
533                         }
534
535                         /*
536                          * Do not abort immediately since there may be
537                          * temporary off LRU pages in the range.  Still
538                          * need migrate other LRU pages.
539                          */
540                         if (migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags))
541                                 has_unmovable = true;
542                 } else
543                         break;
544         }
545         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
546         cond_resched();
547
548         if (has_unmovable)
549                 return 1;
550
551         return addr != end ? -EIO : 0;
552 }
553
554 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
555                                unsigned long addr, unsigned long end,
556                                struct mm_walk *walk)
557 {
558 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
559         struct queue_pages *qp = walk->private;
560         unsigned long flags = qp->flags;
561         struct page *page;
562         spinlock_t *ptl;
563         pte_t entry;
564
565         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
566         entry = huge_ptep_get(pte);
567         if (!pte_present(entry))
568                 goto unlock;
569         page = pte_page(entry);
570         if (!queue_pages_required(page, qp))
571                 goto unlock;
572         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
573         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
574             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
575                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
576 unlock:
577         spin_unlock(ptl);
578 #else
579         BUG();
580 #endif
581         return 0;
582 }
583
584 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
585 /*
586  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
587  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
588  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
589  *
590  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
591  * an architecture makes a different choice, it will need further
592  * changes to the core.
593  */
594 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
595                         unsigned long addr, unsigned long end)
596 {
597         int nr_updated;
598
599         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
600         if (nr_updated)
601                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
602
603         return nr_updated;
604 }
605 #else
606 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
607                         unsigned long addr, unsigned long end)
608 {
609         return 0;
610 }
611 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
612
613 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
614                                 struct mm_walk *walk)
615 {
616         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
617         struct queue_pages *qp = walk->private;
618         unsigned long endvma = vma->vm_end;
619         unsigned long flags = qp->flags;
620
621         /*
622          * Need check MPOL_MF_STRICT to return -EIO if possible
623          * regardless of vma_migratable
624          */
625         if (!vma_migratable(vma) &&
626             !(flags & MPOL_MF_STRICT))
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 (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
646                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
647                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
648                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
649                 return 1;
650         }
651
652         /* queue pages from current vma */
653         if (flags & MPOL_MF_VALID)
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  * queue_pages_range() has three possible return values:
666  * 1 - there is unmovable page, but MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
667  *     specified.
668  * 0 - queue pages successfully or no misplaced page.
669  * errno - i.e. misplaced pages with MPOL_MF_STRICT specified (-EIO) or
670  *         memory range specified by nodemask and maxnode points outside
671  *         your accessible address space (-EFAULT)
672  */
673 static int
674 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
675                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
676                 struct list_head *pagelist)
677 {
678         struct queue_pages qp = {
679                 .pagelist = pagelist,
680                 .flags = flags,
681                 .nmask = nodes,
682                 .prev = NULL,
683         };
684         struct mm_walk queue_pages_walk = {
685                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
686                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
687                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
688                 .mm = mm,
689                 .private = &qp,
690         };
691
692         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
693 }
694
695 /*
696  * Apply policy to a single VMA
697  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
698  */
699 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
700                                                 struct mempolicy *pol)
701 {
702         int err;
703         struct mempolicy *old;
704         struct mempolicy *new;
705
706         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
707                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
708                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
709                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
710
711         new = mpol_dup(pol);
712         if (IS_ERR(new))
713                 return PTR_ERR(new);
714
715         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
716                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
717                 if (err)
718                         goto err_out;
719         }
720
721         old = vma->vm_policy;
722         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
723         mpol_put(old);
724
725         return 0;
726  err_out:
727         mpol_put(new);
728         return err;
729 }
730
731 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
732 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
733                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
734 {
735         struct vm_area_struct *next;
736         struct vm_area_struct *prev;
737         struct vm_area_struct *vma;
738         int err = 0;
739         pgoff_t pgoff;
740         unsigned long vmstart;
741         unsigned long vmend;
742
743         vma = find_vma(mm, start);
744         if (!vma || vma->vm_start > start)
745                 return -EFAULT;
746
747         prev = vma->vm_prev;
748         if (start > vma->vm_start)
749                 prev = vma;
750
751         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
752                 next = vma->vm_next;
753                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
754                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
755
756                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
757                         continue;
758
759                 pgoff = vma->vm_pgoff +
760                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
761                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
762                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
763                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
764                 if (prev) {
765                         vma = prev;
766                         next = vma->vm_next;
767                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
768                                 continue;
769                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
770                         goto replace;
771                 }
772                 if (vma->vm_start != vmstart) {
773                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
774                         if (err)
775                                 goto out;
776                 }
777                 if (vma->vm_end != vmend) {
778                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
779                         if (err)
780                                 goto out;
781                 }
782  replace:
783                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
784                 if (err)
785                         goto out;
786         }
787
788  out:
789         return err;
790 }
791
792 /* Set the process memory policy */
793 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
794                              nodemask_t *nodes)
795 {
796         struct mempolicy *new, *old;
797         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
798         int ret;
799
800         if (!scratch)
801                 return -ENOMEM;
802
803         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
804         if (IS_ERR(new)) {
805                 ret = PTR_ERR(new);
806                 goto out;
807         }
808
809         task_lock(current);
810         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
811         if (ret) {
812                 task_unlock(current);
813                 mpol_put(new);
814                 goto out;
815         }
816         old = current->mempolicy;
817         current->mempolicy = new;
818         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
819                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
820         task_unlock(current);
821         mpol_put(old);
822         ret = 0;
823 out:
824         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
825         return ret;
826 }
827
828 /*
829  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
830  *
831  * Called with task's alloc_lock held
832  */
833 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
834 {
835         nodes_clear(*nodes);
836         if (p == &default_policy)
837                 return;
838
839         switch (p->mode) {
840         case MPOL_BIND:
841                 /* Fall through */
842         case MPOL_INTERLEAVE:
843                 *nodes = p->v.nodes;
844                 break;
845         case MPOL_PREFERRED:
846                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
847                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
848                 /* else return empty node mask for local allocation */
849                 break;
850         default:
851                 BUG();
852         }
853 }
854
855 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
856 {
857         struct page *p;
858         int err;
859
860         int locked = 1;
861         err = get_user_pages_locked(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, &locked);
862         if (err >= 0) {
863                 err = page_to_nid(p);
864                 put_page(p);
865         }
866         if (locked)
867                 up_read(&mm->mmap_sem);
868         return err;
869 }
870
871 /* Retrieve NUMA policy */
872 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
873                              unsigned long addr, unsigned long flags)
874 {
875         int err;
876         struct mm_struct *mm = current->mm;
877         struct vm_area_struct *vma = NULL;
878         struct mempolicy *pol = current->mempolicy, *pol_refcount = NULL;
879
880         if (flags &
881                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
882                 return -EINVAL;
883
884         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
885                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
886                         return -EINVAL;
887                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
888                 task_lock(current);
889                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
890                 task_unlock(current);
891                 return 0;
892         }
893
894         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
895                 /*
896                  * Do NOT fall back to task policy if the
897                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
898                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
899                  */
900                 down_read(&mm->mmap_sem);
901                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
902                 if (!vma) {
903                         up_read(&mm->mmap_sem);
904                         return -EFAULT;
905                 }
906                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
907                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
908                 else
909                         pol = vma->vm_policy;
910         } else if (addr)
911                 return -EINVAL;
912
913         if (!pol)
914                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
915
916         if (flags & MPOL_F_NODE) {
917                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
918                         /*
919                          * Take a refcount on the mpol, lookup_node()
920                          * wil drop the mmap_sem, so after calling
921                          * lookup_node() only "pol" remains valid, "vma"
922                          * is stale.
923                          */
924                         pol_refcount = pol;
925                         vma = NULL;
926                         mpol_get(pol);
927                         err = lookup_node(mm, addr);
928                         if (err < 0)
929                                 goto out;
930                         *policy = err;
931                 } else if (pol == current->mempolicy &&
932                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
933                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
934                 } else {
935                         err = -EINVAL;
936                         goto out;
937                 }
938         } else {
939                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
940                                                 pol->mode;
941                 /*
942                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
943                  * the policy to userspace.
944                  */
945                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
946         }
947
948         err = 0;
949         if (nmask) {
950                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
951                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
952                 } else {
953                         task_lock(current);
954                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
955                         task_unlock(current);
956                 }
957         }
958
959  out:
960         mpol_cond_put(pol);
961         if (vma)
962                 up_read(&mm->mmap_sem);
963         if (pol_refcount)
964                 mpol_put(pol_refcount);
965         return err;
966 }
967
968 #ifdef CONFIG_MIGRATION
969 /*
970  * page migration, thp tail pages can be passed.
971  */
972 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
973                                 unsigned long flags)
974 {
975         struct page *head = compound_head(page);
976         /*
977          * Avoid migrating a page that is shared with others.
978          */
979         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
980                 if (!isolate_lru_page(head)) {
981                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
982                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
983                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
984                                 hpage_nr_pages(head));
985                 } else if (flags & MPOL_MF_STRICT) {
986                         /*
987                          * Non-movable page may reach here.  And, there may be
988                          * temporary off LRU pages or non-LRU movable pages.
989                          * Treat them as unmovable pages since they can't be
990                          * isolated, so they can't be moved at the moment.  It
991                          * should return -EIO for this case too.
992                          */
993                         return -EIO;
994                 }
995         }
996
997         return 0;
998 }
999
1000 /* page allocation callback for NUMA node migration */
1001 struct page *alloc_new_node_page(struct page *page, unsigned long node)
1002 {
1003         if (PageHuge(page))
1004                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
1005                                         node);
1006         else if (PageTransHuge(page)) {
1007                 struct page *thp;
1008
1009                 thp = alloc_pages_node(node,
1010                         (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE),
1011                         HPAGE_PMD_ORDER);
1012                 if (!thp)
1013                         return NULL;
1014                 prep_transhuge_page(thp);
1015                 return thp;
1016         } else
1017                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
1018                                                     __GFP_THISNODE, 0);
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Migrate pages from one node to a target node.
1023  * Returns error or the number of pages not migrated.
1024  */
1025 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1026                            int flags)
1027 {
1028         nodemask_t nmask;
1029         LIST_HEAD(pagelist);
1030         int err = 0;
1031
1032         nodes_clear(nmask);
1033         node_set(source, nmask);
1034
1035         /*
1036          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1037          * need migration.  Between passing in the full user address
1038          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1039          */
1040         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1041         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1042                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1043
1044         if (!list_empty(&pagelist)) {
1045                 err = migrate_pages(&pagelist, alloc_new_node_page, NULL, dest,
1046                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1047                 if (err)
1048                         putback_movable_pages(&pagelist);
1049         }
1050
1051         return err;
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1056  * layout as much as possible.
1057  *
1058  * Returns the number of page that could not be moved.
1059  */
1060 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1061                      const nodemask_t *to, int flags)
1062 {
1063         int busy = 0;
1064         int err;
1065         nodemask_t tmp;
1066
1067         err = migrate_prep();
1068         if (err)
1069                 return err;
1070
1071         down_read(&mm->mmap_sem);
1072
1073         /*
1074          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1075          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1076          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1077          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1078          *
1079          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1080          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1081          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1082          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1083          *
1084          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1085          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1086          * (nothing left to migrate).
1087          *
1088          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1089          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1090          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1091          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1092          * before migrating outgoing memory source that same node.
1093          *
1094          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1095          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1096          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1097          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1098          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1099          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1100          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1101          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1102          */
1103
1104         tmp = *from;
1105         while (!nodes_empty(tmp)) {
1106                 int s,d;
1107                 int source = NUMA_NO_NODE;
1108                 int dest = 0;
1109
1110                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1111
1112                         /*
1113                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1114                          * node relationship of the pages established between
1115                          * threads and memory areas.
1116                          *
1117                          * However if the number of source nodes is not equal to
1118                          * the number of destination nodes we can not preserve
1119                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1120                          * copying memory from a node that is in the destination
1121                          * mask.
1122                          *
1123                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1124                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1125                          */
1126
1127                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1128                                                 (node_isset(s, *to)))
1129                                 continue;
1130
1131                         d = node_remap(s, *from, *to);
1132                         if (s == d)
1133                                 continue;
1134
1135                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1136                         dest = d;
1137
1138                         /* dest not in remaining from nodes? */
1139                         if (!node_isset(dest, tmp))
1140                                 break;
1141                 }
1142                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1143                         break;
1144
1145                 node_clear(source, tmp);
1146                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1147                 if (err > 0)
1148                         busy += err;
1149                 if (err < 0)
1150                         break;
1151         }
1152         up_read(&mm->mmap_sem);
1153         if (err < 0)
1154                 return err;
1155         return busy;
1156
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1161  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1162  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1163  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1164  * is in virtual address order.
1165  */
1166 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1167 {
1168         struct vm_area_struct *vma;
1169         unsigned long uninitialized_var(address);
1170
1171         vma = find_vma(current->mm, start);
1172         while (vma) {
1173                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1174                 if (address != -EFAULT)
1175                         break;
1176                 vma = vma->vm_next;
1177         }
1178
1179         if (PageHuge(page)) {
1180                 return alloc_huge_page_vma(page_hstate(compound_head(page)),
1181                                 vma, address);
1182         } else if (PageTransHuge(page)) {
1183                 struct page *thp;
1184
1185                 thp = alloc_pages_vma(GFP_TRANSHUGE, HPAGE_PMD_ORDER, vma,
1186                                 address, numa_node_id());
1187                 if (!thp)
1188                         return NULL;
1189                 prep_transhuge_page(thp);
1190                 return thp;
1191         }
1192         /*
1193          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1194          */
1195         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1196                         vma, address);
1197 }
1198 #else
1199
1200 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1201                                 unsigned long flags)
1202 {
1203         return -EIO;
1204 }
1205
1206 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1207                      const nodemask_t *to, int flags)
1208 {
1209         return -ENOSYS;
1210 }
1211
1212 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1213 {
1214         return NULL;
1215 }
1216 #endif
1217
1218 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1219                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1220                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1221 {
1222         struct mm_struct *mm = current->mm;
1223         struct mempolicy *new;
1224         unsigned long end;
1225         int err;
1226         int ret;
1227         LIST_HEAD(pagelist);
1228
1229         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1230                 return -EINVAL;
1231         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1232                 return -EPERM;
1233
1234         if (start & ~PAGE_MASK)
1235                 return -EINVAL;
1236
1237         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1238                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1239
1240         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1241         end = start + len;
1242
1243         if (end < start)
1244                 return -EINVAL;
1245         if (end == start)
1246                 return 0;
1247
1248         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1249         if (IS_ERR(new))
1250                 return PTR_ERR(new);
1251
1252         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1253                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1254
1255         /*
1256          * If we are using the default policy then operation
1257          * on discontinuous address spaces is okay after all
1258          */
1259         if (!new)
1260                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1261
1262         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1263                  start, start + len, mode, mode_flags,
1264                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1265
1266         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1267
1268                 err = migrate_prep();
1269                 if (err)
1270                         goto mpol_out;
1271         }
1272         {
1273                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1274                 if (scratch) {
1275                         down_write(&mm->mmap_sem);
1276                         task_lock(current);
1277                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1278                         task_unlock(current);
1279                         if (err)
1280                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1281                 } else
1282                         err = -ENOMEM;
1283                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1284         }
1285         if (err)
1286                 goto mpol_out;
1287
1288         ret = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1289                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1290
1291         if (ret < 0) {
1292                 err = ret;
1293                 goto up_out;
1294         }
1295
1296         err = mbind_range(mm, start, end, new);
1297
1298         if (!err) {
1299                 int nr_failed = 0;
1300
1301                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1302                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1303                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1304                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1305                         if (nr_failed)
1306                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1307                 }
1308
1309                 if ((ret > 0) || (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT)))
1310                         err = -EIO;
1311         } else {
1312 up_out:
1313                 if (!list_empty(&pagelist))
1314                         putback_movable_pages(&pagelist);
1315         }
1316
1317         up_write(&mm->mmap_sem);
1318 mpol_out:
1319         mpol_put(new);
1320         return err;
1321 }
1322
1323 /*
1324  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1325  */
1326
1327 /* Copy a node mask from user space. */
1328 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1329                      unsigned long maxnode)
1330 {
1331         unsigned long k;
1332         unsigned long t;
1333         unsigned long nlongs;
1334         unsigned long endmask;
1335
1336         --maxnode;
1337         nodes_clear(*nodes);
1338         if (maxnode == 0 || !nmask)
1339                 return 0;
1340         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1341                 return -EINVAL;
1342
1343         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1344         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1345                 endmask = ~0UL;
1346         else
1347                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1348
1349         /*
1350          * When the user specified more nodes than supported just check
1351          * if the non supported part is all zero.
1352          *
1353          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1354          * the bits in that area first. And then go through to
1355          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1356          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1357          */
1358         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1359                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1360                         if (get_user(t, nmask + k))
1361                                 return -EFAULT;
1362                         if (k == nlongs - 1) {
1363                                 if (t & endmask)
1364                                         return -EINVAL;
1365                         } else if (t)
1366                                 return -EINVAL;
1367                 }
1368                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1369                 endmask = ~0UL;
1370         }
1371
1372         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1373                 unsigned long valid_mask = endmask;
1374
1375                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1376                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1377                         return -EFAULT;
1378                 if (t & valid_mask)
1379                         return -EINVAL;
1380         }
1381
1382         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1383                 return -EFAULT;
1384         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1385         return 0;
1386 }
1387
1388 /* Copy a kernel node mask to user space */
1389 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1390                               nodemask_t *nodes)
1391 {
1392         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1393         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1394
1395         if (copy > nbytes) {
1396                 if (copy > PAGE_SIZE)
1397                         return -EINVAL;
1398                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1399                         return -EFAULT;
1400                 copy = nbytes;
1401         }
1402         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1403 }
1404
1405 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1406                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1407                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1408 {
1409         nodemask_t nodes;
1410         int err;
1411         unsigned short mode_flags;
1412
1413         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1414         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1415         if (mode >= MPOL_MAX)
1416                 return -EINVAL;
1417         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1418             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1419                 return -EINVAL;
1420         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1421         if (err)
1422                 return err;
1423         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1424 }
1425
1426 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1427                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1428                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1429 {
1430         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1431 }
1432
1433 /* Set the process memory policy */
1434 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1435                                  unsigned long maxnode)
1436 {
1437         int err;
1438         nodemask_t nodes;
1439         unsigned short flags;
1440
1441         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1442         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1443         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1444                 return -EINVAL;
1445         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1446                 return -EINVAL;
1447         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1448         if (err)
1449                 return err;
1450         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1451 }
1452
1453 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1454                 unsigned long, maxnode)
1455 {
1456         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1457 }
1458
1459 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1460                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1461                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1462 {
1463         struct mm_struct *mm = NULL;
1464         struct task_struct *task;
1465         nodemask_t task_nodes;
1466         int err;
1467         nodemask_t *old;
1468         nodemask_t *new;
1469         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1470
1471         if (!scratch)
1472                 return -ENOMEM;
1473
1474         old = &scratch->mask1;
1475         new = &scratch->mask2;
1476
1477         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1478         if (err)
1479                 goto out;
1480
1481         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1482         if (err)
1483                 goto out;
1484
1485         /* Find the mm_struct */
1486         rcu_read_lock();
1487         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1488         if (!task) {
1489                 rcu_read_unlock();
1490                 err = -ESRCH;
1491                 goto out;
1492         }
1493         get_task_struct(task);
1494
1495         err = -EINVAL;
1496
1497         /*
1498          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1499          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1500          */
1501         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1502                 rcu_read_unlock();
1503                 err = -EPERM;
1504                 goto out_put;
1505         }
1506         rcu_read_unlock();
1507
1508         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1509         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1510         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1511                 err = -EPERM;
1512                 goto out_put;
1513         }
1514
1515         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1516         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1517         if (nodes_empty(*new))
1518                 goto out_put;
1519
1520         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1521         if (nodes_empty(*new))
1522                 goto out_put;
1523
1524         err = security_task_movememory(task);
1525         if (err)
1526                 goto out_put;
1527
1528         mm = get_task_mm(task);
1529         put_task_struct(task);
1530
1531         if (!mm) {
1532                 err = -EINVAL;
1533                 goto out;
1534         }
1535
1536         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1537                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1538
1539         mmput(mm);
1540 out:
1541         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1542
1543         return err;
1544
1545 out_put:
1546         put_task_struct(task);
1547         goto out;
1548
1549 }
1550
1551 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1552                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1553                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1554 {
1555         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1556 }
1557
1558
1559 /* Retrieve NUMA policy */
1560 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1561                                 unsigned long __user *nmask,
1562                                 unsigned long maxnode,
1563                                 unsigned long addr,
1564                                 unsigned long flags)
1565 {
1566         int err;
1567         int uninitialized_var(pval);
1568         nodemask_t nodes;
1569
1570         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1571                 return -EINVAL;
1572
1573         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1574
1575         if (err)
1576                 return err;
1577
1578         if (policy && put_user(pval, policy))
1579                 return -EFAULT;
1580
1581         if (nmask)
1582                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1583
1584         return err;
1585 }
1586
1587 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1588                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1589                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1590 {
1591         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1592 }
1593
1594 #ifdef CONFIG_COMPAT
1595
1596 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1597                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1598                        compat_ulong_t, maxnode,
1599                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1600 {
1601         long err;
1602         unsigned long __user *nm = NULL;
1603         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1604         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1605
1606         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, nr_node_ids);
1607         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1608
1609         if (nmask)
1610                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1611
1612         err = kernel_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1613
1614         if (!err && nmask) {
1615                 unsigned long copy_size;
1616                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1617                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1618                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1619                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1620                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1621         }
1622
1623         return err;
1624 }
1625
1626 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1627                        compat_ulong_t, maxnode)
1628 {
1629         unsigned long __user *nm = NULL;
1630         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1631         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1632
1633         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1634         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1635
1636         if (nmask) {
1637                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1638                         return -EFAULT;
1639                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1640                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1641                         return -EFAULT;
1642         }
1643
1644         return kernel_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1645 }
1646
1647 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1648                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1649                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1650 {
1651         unsigned long __user *nm = NULL;
1652         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1653         nodemask_t bm;
1654
1655         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1656         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1657
1658         if (nmask) {
1659                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1660                         return -EFAULT;
1661                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1662                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1663                         return -EFAULT;
1664         }
1665
1666         return kernel_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1667 }
1668
1669 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, compat_pid_t, pid,
1670                        compat_ulong_t, maxnode,
1671                        const compat_ulong_t __user *, old_nodes,
1672                        const compat_ulong_t __user *, new_nodes)
1673 {
1674         unsigned long __user *old = NULL;
1675         unsigned long __user *new = NULL;
1676         nodemask_t tmp_mask;
1677         unsigned long nr_bits;
1678         unsigned long size;
1679
1680         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode - 1, MAX_NUMNODES);
1681         size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1682         if (old_nodes) {
1683                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), old_nodes, nr_bits))
1684                         return -EFAULT;
1685                 old = compat_alloc_user_space(new_nodes ? size * 2 : size);
1686                 if (new_nodes)
1687                         new = old + size / sizeof(unsigned long);
1688                 if (copy_to_user(old, nodes_addr(tmp_mask), size))
1689                         return -EFAULT;
1690         }
1691         if (new_nodes) {
1692                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(tmp_mask), new_nodes, nr_bits))
1693                         return -EFAULT;
1694                 if (new == NULL)
1695                         new = compat_alloc_user_space(size);
1696                 if (copy_to_user(new, nodes_addr(tmp_mask), size))
1697                         return -EFAULT;
1698         }
1699         return kernel_migrate_pages(pid, nr_bits + 1, old, new);
1700 }
1701
1702 #endif /* CONFIG_COMPAT */
1703
1704 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1705                                                 unsigned long addr)
1706 {
1707         struct mempolicy *pol = NULL;
1708
1709         if (vma) {
1710                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1711                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1712                 } else if (vma->vm_policy) {
1713                         pol = vma->vm_policy;
1714
1715                         /*
1716                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1717                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1718                          * count on these policies which will be dropped by
1719                          * mpol_cond_put() later
1720                          */
1721                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1722                                 mpol_get(pol);
1723                 }
1724         }
1725
1726         return pol;
1727 }
1728
1729 /*
1730  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1731  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1732  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1733  *
1734  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1735  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1736  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1737  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1738  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1739  * extra reference for shared policies.
1740  */
1741 struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1742                                                 unsigned long addr)
1743 {
1744         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1745
1746         if (!pol)
1747                 pol = get_task_policy(current);
1748
1749         return pol;
1750 }
1751
1752 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1753 {
1754         struct mempolicy *pol;
1755
1756         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1757                 bool ret = false;
1758
1759                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1760                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1761                         ret = true;
1762                 mpol_cond_put(pol);
1763
1764                 return ret;
1765         }
1766
1767         pol = vma->vm_policy;
1768         if (!pol)
1769                 pol = get_task_policy(current);
1770
1771         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1772 }
1773
1774 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1775 {
1776         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1777
1778         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1779
1780         /*
1781          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1782          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1783          *
1784          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1785          * so if the following test faile, it implies
1786          * policy->v.nodes has movable memory only.
1787          */
1788         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1789                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1790
1791         return zone >= dynamic_policy_zone;
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1796  * page allocation
1797  */
1798 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1799 {
1800         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1801         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1802                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1803                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1804                 return &policy->v.nodes;
1805
1806         return NULL;
1807 }
1808
1809 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1810 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1811                                                                 int nd)
1812 {
1813         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1814                 nd = policy->v.preferred_node;
1815         else {
1816                 /*
1817                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1818                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1819                  * requested node and not break the policy.
1820                  */
1821                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1822         }
1823
1824         return nd;
1825 }
1826
1827 /* Do dynamic interleaving for a process */
1828 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1829 {
1830         unsigned next;
1831         struct task_struct *me = current;
1832
1833         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1834         if (next < MAX_NUMNODES)
1835                 me->il_prev = next;
1836         return next;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1841  * next slab entry.
1842  */
1843 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1844 {
1845         struct mempolicy *policy;
1846         int node = numa_mem_id();
1847
1848         if (in_interrupt())
1849                 return node;
1850
1851         policy = current->mempolicy;
1852         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1853                 return node;
1854
1855         switch (policy->mode) {
1856         case MPOL_PREFERRED:
1857                 /*
1858                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1859                  */
1860                 return policy->v.preferred_node;
1861
1862         case MPOL_INTERLEAVE:
1863                 return interleave_nodes(policy);
1864
1865         case MPOL_BIND: {
1866                 struct zoneref *z;
1867
1868                 /*
1869                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1870                  * first node.
1871                  */
1872                 struct zonelist *zonelist;
1873                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1874                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1875                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1876                                                         &policy->v.nodes);
1877                 return z->zone ? zone_to_nid(z->zone) : node;
1878         }
1879
1880         default:
1881                 BUG();
1882         }
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1887  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1888  * number of present nodes.
1889  */
1890 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1891 {
1892         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1893         unsigned target;
1894         int i;
1895         int nid;
1896
1897         if (!nnodes)
1898                 return numa_node_id();
1899         target = (unsigned int)n % nnodes;
1900         nid = first_node(pol->v.nodes);
1901         for (i = 0; i < target; i++)
1902                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1903         return nid;
1904 }
1905
1906 /* Determine a node number for interleave */
1907 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1908                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1909 {
1910         if (vma) {
1911                 unsigned long off;
1912
1913                 /*
1914                  * for small pages, there is no difference between
1915                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1916                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1917                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1918                  * a useful offset.
1919                  */
1920                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1921                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1922                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1923                 return offset_il_node(pol, off);
1924         } else
1925                 return interleave_nodes(pol);
1926 }
1927
1928 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1929 /*
1930  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1931  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1932  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1933  * @gfp_flags: for requested zone
1934  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1935  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1936  *
1937  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1938  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1939  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1940  * @nodemask for filtering the zonelist.
1941  *
1942  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1943  */
1944 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1945                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1946 {
1947         int nid;
1948
1949         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1950         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1951
1952         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1953                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1954                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1955         } else {
1956                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1957                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1958                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1959         }
1960         return nid;
1961 }
1962
1963 /*
1964  * init_nodemask_of_mempolicy
1965  *
1966  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1967  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1968  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1969  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1970  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1971  * of non-default mempolicy.
1972  *
1973  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1974  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1975  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1976  *
1977  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1978  */
1979 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1980 {
1981         struct mempolicy *mempolicy;
1982         int nid;
1983
1984         if (!(mask && current->mempolicy))
1985                 return false;
1986
1987         task_lock(current);
1988         mempolicy = current->mempolicy;
1989         switch (mempolicy->mode) {
1990         case MPOL_PREFERRED:
1991                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1992                         nid = numa_node_id();
1993                 else
1994                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1995                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1996                 break;
1997
1998         case MPOL_BIND:
1999                 /* Fall through */
2000         case MPOL_INTERLEAVE:
2001                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
2002                 break;
2003
2004         default:
2005                 BUG();
2006         }
2007         task_unlock(current);
2008
2009         return true;
2010 }
2011 #endif
2012
2013 /*
2014  * mempolicy_nodemask_intersects
2015  *
2016  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
2017  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
2018  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
2019  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
2020  *
2021  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
2022  */
2023 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
2024                                         const nodemask_t *mask)
2025 {
2026         struct mempolicy *mempolicy;
2027         bool ret = true;
2028
2029         if (!mask)
2030                 return ret;
2031         task_lock(tsk);
2032         mempolicy = tsk->mempolicy;
2033         if (!mempolicy)
2034                 goto out;
2035
2036         switch (mempolicy->mode) {
2037         case MPOL_PREFERRED:
2038                 /*
2039                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
2040                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
2041                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
2042                  * nodes in mask.
2043                  */
2044                 break;
2045         case MPOL_BIND:
2046         case MPOL_INTERLEAVE:
2047                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
2048                 break;
2049         default:
2050                 BUG();
2051         }
2052 out:
2053         task_unlock(tsk);
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 /* Allocate a page in interleaved policy.
2058    Own path because it needs to do special accounting. */
2059 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
2060                                         unsigned nid)
2061 {
2062         struct page *page;
2063
2064         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
2065         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
2066         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
2067                 return page;
2068         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
2069                 preempt_disable();
2070                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2071                 preempt_enable();
2072         }
2073         return page;
2074 }
2075
2076 /**
2077  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2078  *
2079  *      @gfp:
2080  *      %GFP_USER    user allocation.
2081  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2082  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2083  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2084  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2085  *
2086  *      @order:Order of the GFP allocation.
2087  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2088  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2089  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
2090  *
2091  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2092  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2093  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2094  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2095  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
2096  *      NULL when no page can be allocated.
2097  */
2098 struct page *
2099 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2100                 unsigned long addr, int node)
2101 {
2102         struct mempolicy *pol;
2103         struct page *page;
2104         int preferred_nid;
2105         nodemask_t *nmask;
2106
2107         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2108
2109         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2110                 unsigned nid;
2111
2112                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2113                 mpol_cond_put(pol);
2114                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2115                 goto out;
2116         }
2117
2118         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2119         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2120         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2121         mpol_cond_put(pol);
2122 out:
2123         return page;
2124 }
2125 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_vma);
2126
2127 /**
2128  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2129  *
2130  *      @gfp:
2131  *              %GFP_USER   user allocation,
2132  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2133  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2134  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2135  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2136  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2137  *
2138  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2139  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2140  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2141  */
2142 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2143 {
2144         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2145         struct page *page;
2146
2147         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2148                 pol = get_task_policy(current);
2149
2150         /*
2151          * No reference counting needed for current->mempolicy
2152          * nor system default_policy
2153          */
2154         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2155                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2156         else
2157                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2158                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2159                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2160
2161         return page;
2162 }
2163 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2164
2165 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2166 {
2167         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2168
2169         if (IS_ERR(pol))
2170                 return PTR_ERR(pol);
2171         dst->vm_policy = pol;
2172         return 0;
2173 }
2174
2175 /*
2176  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2177  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2178  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2179  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2180  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2181  *
2182  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2183  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2184  */
2185
2186 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2187 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2188 {
2189         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2190
2191         if (!new)
2192                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2193
2194         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2195         if (old == current->mempolicy) {
2196                 task_lock(current);
2197                 *new = *old;
2198                 task_unlock(current);
2199         } else
2200                 *new = *old;
2201
2202         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2203                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2204                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2205         }
2206         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2207         return new;
2208 }
2209
2210 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2211 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2212 {
2213         if (!a || !b)
2214                 return false;
2215         if (a->mode != b->mode)
2216                 return false;
2217         if (a->flags != b->flags)
2218                 return false;
2219         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2220                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2221                         return false;
2222
2223         switch (a->mode) {
2224         case MPOL_BIND:
2225                 /* Fall through */
2226         case MPOL_INTERLEAVE:
2227                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2228         case MPOL_PREFERRED:
2229                 /* a's ->flags is the same as b's */
2230                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2231                         return true;
2232                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2233         default:
2234                 BUG();
2235                 return false;
2236         }
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Shared memory backing store policy support.
2241  *
2242  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2243  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2244  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2245  * for any accesses to the tree.
2246  */
2247
2248 /*
2249  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2250  * reading or for writing
2251  */
2252 static struct sp_node *
2253 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2254 {
2255         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2256
2257         while (n) {
2258                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2259
2260                 if (start >= p->end)
2261                         n = n->rb_right;
2262                 else if (end <= p->start)
2263                         n = n->rb_left;
2264                 else
2265                         break;
2266         }
2267         if (!n)
2268                 return NULL;
2269         for (;;) {
2270                 struct sp_node *w = NULL;
2271                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2272                 if (!prev)
2273                         break;
2274                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2275                 if (w->end <= start)
2276                         break;
2277                 n = prev;
2278         }
2279         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2284  * writing.
2285  */
2286 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2287 {
2288         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2289         struct rb_node *parent = NULL;
2290         struct sp_node *nd;
2291
2292         while (*p) {
2293                 parent = *p;
2294                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2295                 if (new->start < nd->start)
2296                         p = &(*p)->rb_left;
2297                 else if (new->end > nd->end)
2298                         p = &(*p)->rb_right;
2299                 else
2300                         BUG();
2301         }
2302         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2303         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2304         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2305                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2306 }
2307
2308 /* Find shared policy intersecting idx */
2309 struct mempolicy *
2310 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2311 {
2312         struct mempolicy *pol = NULL;
2313         struct sp_node *sn;
2314
2315         if (!sp->root.rb_node)
2316                 return NULL;
2317         read_lock(&sp->lock);
2318         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2319         if (sn) {
2320                 mpol_get(sn->policy);
2321                 pol = sn->policy;
2322         }
2323         read_unlock(&sp->lock);
2324         return pol;
2325 }
2326
2327 static void sp_free(struct sp_node *n)
2328 {
2329         mpol_put(n->policy);
2330         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2331 }
2332
2333 /**
2334  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2335  *
2336  * @page: page to be checked
2337  * @vma: vm area where page mapped
2338  * @addr: virtual address where page mapped
2339  *
2340  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2341  * node id.
2342  *
2343  * Returns:
2344  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2345  *      node    - node id where the page should be
2346  *
2347  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2348  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2349  */
2350 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2351 {
2352         struct mempolicy *pol;
2353         struct zoneref *z;
2354         int curnid = page_to_nid(page);
2355         unsigned long pgoff;
2356         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2357         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2358         int polnid = NUMA_NO_NODE;
2359         int ret = -1;
2360
2361         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2362         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2363                 goto out;
2364
2365         switch (pol->mode) {
2366         case MPOL_INTERLEAVE:
2367                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2368                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2369                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2370                 break;
2371
2372         case MPOL_PREFERRED:
2373                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2374                         polnid = numa_node_id();
2375                 else
2376                         polnid = pol->v.preferred_node;
2377                 break;
2378
2379         case MPOL_BIND:
2380
2381                 /*
2382                  * allows binding to multiple nodes.
2383                  * use current page if in policy nodemask,
2384                  * else select nearest allowed node, if any.
2385                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2386                  */
2387                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2388                         goto out;
2389                 z = first_zones_zonelist(
2390                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2391                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2392                                 &pol->v.nodes);
2393                 polnid = zone_to_nid(z->zone);
2394                 break;
2395
2396         default:
2397                 BUG();
2398         }
2399
2400         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2401         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2402                 polnid = thisnid;
2403
2404                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2405                         goto out;
2406         }
2407
2408         if (curnid != polnid)
2409                 ret = polnid;
2410 out:
2411         mpol_cond_put(pol);
2412
2413         return ret;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2418  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2419  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2420  * policy.
2421  */
2422 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2423 {
2424         struct mempolicy *pol;
2425
2426         task_lock(task);
2427         pol = task->mempolicy;
2428         task->mempolicy = NULL;
2429         task_unlock(task);
2430         mpol_put(pol);
2431 }
2432
2433 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2434 {
2435         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2436         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2437         sp_free(n);
2438 }
2439
2440 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2441                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2442 {
2443         node->start = start;
2444         node->end = end;
2445         node->policy = pol;
2446 }
2447
2448 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2449                                 struct mempolicy *pol)
2450 {
2451         struct sp_node *n;
2452         struct mempolicy *newpol;
2453
2454         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2455         if (!n)
2456                 return NULL;
2457
2458         newpol = mpol_dup(pol);
2459         if (IS_ERR(newpol)) {
2460                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2461                 return NULL;
2462         }
2463         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2464         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2465
2466         return n;
2467 }
2468
2469 /* Replace a policy range. */
2470 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2471                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2472 {
2473         struct sp_node *n;
2474         struct sp_node *n_new = NULL;
2475         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2476         int ret = 0;
2477
2478 restart:
2479         write_lock(&sp->lock);
2480         n = sp_lookup(sp, start, end);
2481         /* Take care of old policies in the same range. */
2482         while (n && n->start < end) {
2483                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2484                 if (n->start >= start) {
2485                         if (n->end <= end)
2486                                 sp_delete(sp, n);
2487                         else
2488                                 n->start = end;
2489                 } else {
2490                         /* Old policy spanning whole new range. */
2491                         if (n->end > end) {
2492                                 if (!n_new)
2493                                         goto alloc_new;
2494
2495                                 *mpol_new = *n->policy;
2496                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2497                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2498                                 n->end = start;
2499                                 sp_insert(sp, n_new);
2500                                 n_new = NULL;
2501                                 mpol_new = NULL;
2502                                 break;
2503                         } else
2504                                 n->end = start;
2505                 }
2506                 if (!next)
2507                         break;
2508                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2509         }
2510         if (new)
2511                 sp_insert(sp, new);
2512         write_unlock(&sp->lock);
2513         ret = 0;
2514
2515 err_out:
2516         if (mpol_new)
2517                 mpol_put(mpol_new);
2518         if (n_new)
2519                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2520
2521         return ret;
2522
2523 alloc_new:
2524         write_unlock(&sp->lock);
2525         ret = -ENOMEM;
2526         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2527         if (!n_new)
2528                 goto err_out;
2529         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2530         if (!mpol_new)
2531                 goto err_out;
2532         goto restart;
2533 }
2534
2535 /**
2536  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2537  * @sp: pointer to inode shared policy
2538  * @mpol:  struct mempolicy to install
2539  *
2540  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2541  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2542  * This must be released on exit.
2543  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2544  */
2545 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2546 {
2547         int ret;
2548
2549         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2550         rwlock_init(&sp->lock);
2551
2552         if (mpol) {
2553                 struct vm_area_struct pvma;
2554                 struct mempolicy *new;
2555                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2556
2557                 if (!scratch)
2558                         goto put_mpol;
2559                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2560                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2561                 if (IS_ERR(new))
2562                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2563
2564                 task_lock(current);
2565                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2566                 task_unlock(current);
2567                 if (ret)
2568                         goto put_new;
2569
2570                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2571                 vma_init(&pvma, NULL);
2572                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2573                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2574
2575 put_new:
2576                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2577 free_scratch:
2578                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2579 put_mpol:
2580                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2581         }
2582 }
2583
2584 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2585                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2586 {
2587         int err;
2588         struct sp_node *new = NULL;
2589         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2590
2591         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2592                  vma->vm_pgoff,
2593                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2594                  npol ? npol->flags : -1,
2595                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2596
2597         if (npol) {
2598                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2599                 if (!new)
2600                         return -ENOMEM;
2601         }
2602         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2603         if (err && new)
2604                 sp_free(new);
2605         return err;
2606 }
2607
2608 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2609 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2610 {
2611         struct sp_node *n;
2612         struct rb_node *next;
2613
2614         if (!p->root.rb_node)
2615                 return;
2616         write_lock(&p->lock);
2617         next = rb_first(&p->root);
2618         while (next) {
2619                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2620                 next = rb_next(&n->nd);
2621                 sp_delete(p, n);
2622         }
2623         write_unlock(&p->lock);
2624 }
2625
2626 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2627 static int __initdata numabalancing_override;
2628
2629 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2630 {
2631         bool numabalancing_default = false;
2632
2633         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2634                 numabalancing_default = true;
2635
2636         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2637         if (numabalancing_override)
2638                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2639
2640         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2641                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2642                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2643                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2644         }
2645 }
2646
2647 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2648 {
2649         int ret = 0;
2650         if (!str)
2651                 goto out;
2652
2653         if (!strcmp(str, "enable")) {
2654                 numabalancing_override = 1;
2655                 ret = 1;
2656         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2657                 numabalancing_override = -1;
2658                 ret = 1;
2659         }
2660 out:
2661         if (!ret)
2662                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2663
2664         return ret;
2665 }
2666 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2667 #else
2668 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2669 {
2670 }
2671 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2672
2673 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2674 void __init numa_policy_init(void)
2675 {
2676         nodemask_t interleave_nodes;
2677         unsigned long largest = 0;
2678         int nid, prefer = 0;
2679
2680         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2681                                          sizeof(struct mempolicy),
2682                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2683
2684         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2685                                      sizeof(struct sp_node),
2686                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2687
2688         for_each_node(nid) {
2689                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2690                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2691                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2692                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2693                         .v = { .preferred_node = nid, },
2694                 };
2695         }
2696
2697         /*
2698          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2699          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2700          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2701          */
2702         nodes_clear(interleave_nodes);
2703         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2704                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2705
2706                 /* Preserve the largest node */
2707                 if (largest < total_pages) {
2708                         largest = total_pages;
2709                         prefer = nid;
2710                 }
2711
2712                 /* Interleave this node? */
2713                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2714                         node_set(nid, interleave_nodes);
2715         }
2716
2717         /* All too small, use the largest */
2718         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2719                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2720
2721         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2722                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2723
2724         check_numabalancing_enable();
2725 }
2726
2727 /* Reset policy of current process to default */
2728 void numa_default_policy(void)
2729 {
2730         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2731 }
2732
2733 /*
2734  * Parse and format mempolicy from/to strings
2735  */
2736
2737 /*
2738  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2739  */
2740 static const char * const policy_modes[] =
2741 {
2742         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2743         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2744         [MPOL_BIND]       = "bind",
2745         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2746         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2747 };
2748
2749
2750 #ifdef CONFIG_TMPFS
2751 /**
2752  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2753  * @str:  string containing mempolicy to parse
2754  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2755  *
2756  * Format of input:
2757  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2758  *
2759  * On success, returns 0, else 1
2760  */
2761 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2762 {
2763         struct mempolicy *new = NULL;
2764         unsigned short mode_flags;
2765         nodemask_t nodes;
2766         char *nodelist = strchr(str, ':');
2767         char *flags = strchr(str, '=');
2768         int err = 1, mode;
2769
2770         if (nodelist) {
2771                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2772                 *nodelist++ = '\0';
2773                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2774                         goto out;
2775                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2776                         goto out;
2777         } else
2778                 nodes_clear(nodes);
2779
2780         if (flags)
2781                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2782
2783         mode = match_string(policy_modes, MPOL_MAX, str);
2784         if (mode < 0)
2785                 goto out;
2786
2787         switch (mode) {
2788         case MPOL_PREFERRED:
2789                 /*
2790                  * Insist on a nodelist of one node only
2791                  */
2792                 if (nodelist) {
2793                         char *rest = nodelist;
2794                         while (isdigit(*rest))
2795                                 rest++;
2796                         if (*rest)
2797                                 goto out;
2798                 }
2799                 break;
2800         case MPOL_INTERLEAVE:
2801                 /*
2802                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2803                  */
2804                 if (!nodelist)
2805                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2806                 break;
2807         case MPOL_LOCAL:
2808                 /*
2809                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2810                  */
2811                 if (nodelist)
2812                         goto out;
2813                 mode = MPOL_PREFERRED;
2814                 break;
2815         case MPOL_DEFAULT:
2816                 /*
2817                  * Insist on a empty nodelist
2818                  */
2819                 if (!nodelist)
2820                         err = 0;
2821                 goto out;
2822         case MPOL_BIND:
2823                 /*
2824                  * Insist on a nodelist
2825                  */
2826                 if (!nodelist)
2827                         goto out;
2828         }
2829
2830         mode_flags = 0;
2831         if (flags) {
2832                 /*
2833                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2834                  * mode flags.
2835                  */
2836                 if (!strcmp(flags, "static"))
2837                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2838                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2839                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2840                 else
2841                         goto out;
2842         }
2843
2844         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2845         if (IS_ERR(new))
2846                 goto out;
2847
2848         /*
2849          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2850          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2851          */
2852         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2853                 new->v.nodes = nodes;
2854         else if (nodelist)
2855                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2856         else
2857                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2858
2859         /*
2860          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2861          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2862          */
2863         new->w.user_nodemask = nodes;
2864
2865         err = 0;
2866
2867 out:
2868         /* Restore string for error message */
2869         if (nodelist)
2870                 *--nodelist = ':';
2871         if (flags)
2872                 *--flags = '=';
2873         if (!err)
2874                 *mpol = new;
2875         return err;
2876 }
2877 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2878
2879 /**
2880  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2881  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2882  * @maxlen:  length of @buffer
2883  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2884  *
2885  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2886  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2887  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2888  */
2889 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2890 {
2891         char *p = buffer;
2892         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2893         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2894         unsigned short flags = 0;
2895
2896         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2897                 mode = pol->mode;
2898                 flags = pol->flags;
2899         }
2900
2901         switch (mode) {
2902         case MPOL_DEFAULT:
2903                 break;
2904         case MPOL_PREFERRED:
2905                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2906                         mode = MPOL_LOCAL;
2907                 else
2908                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2909                 break;
2910         case MPOL_BIND:
2911         case MPOL_INTERLEAVE:
2912                 nodes = pol->v.nodes;
2913                 break;
2914         default:
2915                 WARN_ON_ONCE(1);
2916                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2917                 return;
2918         }
2919
2920         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2921
2922         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2923                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2924
2925                 /*
2926                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2927                  */
2928                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2929                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2930                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2931                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2932         }
2933
2934         if (!nodes_empty(nodes))
2935                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2936                                nodemask_pr_args(&nodes));
2937 }