x86: add tizen_qemu_x86_defconfig & tizen_qemu_x86_64_defconfig
[platform/kernel/linux-rpi.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  * preferred many Try a set of nodes first before normal fallback. This is
35  *                similar to preferred without the special case.
36  *
37  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
38  *                use the process policy. This is what Linux always did
39  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
40  *
41  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
42  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
43  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
44  * allocations for a VMA in the VM.
45  *
46  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
47  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
48  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
49  *
50  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
51  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
52  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
53  * Same with GFP_DMA allocations.
54  *
55  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
56  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
57  */
58
59 /* Notebook:
60    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
61    object
62    statistics for bigpages
63    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
64    first item above.
65    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
66    grows down?
67    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
68    kernel is not always grateful with that.
69 */
70
71 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
72
73 #include <linux/mempolicy.h>
74 #include <linux/pagewalk.h>
75 #include <linux/highmem.h>
76 #include <linux/hugetlb.h>
77 #include <linux/kernel.h>
78 #include <linux/sched.h>
79 #include <linux/sched/mm.h>
80 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
81 #include <linux/sched/task.h>
82 #include <linux/nodemask.h>
83 #include <linux/cpuset.h>
84 #include <linux/slab.h>
85 #include <linux/string.h>
86 #include <linux/export.h>
87 #include <linux/nsproxy.h>
88 #include <linux/interrupt.h>
89 #include <linux/init.h>
90 #include <linux/compat.h>
91 #include <linux/ptrace.h>
92 #include <linux/swap.h>
93 #include <linux/seq_file.h>
94 #include <linux/proc_fs.h>
95 #include <linux/migrate.h>
96 #include <linux/ksm.h>
97 #include <linux/rmap.h>
98 #include <linux/security.h>
99 #include <linux/syscalls.h>
100 #include <linux/ctype.h>
101 #include <linux/mm_inline.h>
102 #include <linux/mmu_notifier.h>
103 #include <linux/printk.h>
104 #include <linux/swapops.h>
105
106 #include <asm/tlbflush.h>
107 #include <linux/uaccess.h>
108
109 #include "internal.h"
110
111 /* Internal flags */
112 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
113 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
114
115 static struct kmem_cache *policy_cache;
116 static struct kmem_cache *sn_cache;
117
118 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
119    policied. */
120 enum zone_type policy_zone = 0;
121
122 /*
123  * run-time system-wide default policy => local allocation
124  */
125 static struct mempolicy default_policy = {
126         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
127         .mode = MPOL_LOCAL,
128 };
129
130 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
131
132 /**
133  * numa_map_to_online_node - Find closest online node
134  * @node: Node id to start the search
135  *
136  * Lookup the next closest node by distance if @nid is not online.
137  */
138 int numa_map_to_online_node(int node)
139 {
140         int min_dist = INT_MAX, dist, n, min_node;
141
142         if (node == NUMA_NO_NODE || node_online(node))
143                 return node;
144
145         min_node = node;
146         for_each_online_node(n) {
147                 dist = node_distance(node, n);
148                 if (dist < min_dist) {
149                         min_dist = dist;
150                         min_node = n;
151                 }
152         }
153
154         return min_node;
155 }
156 EXPORT_SYMBOL_GPL(numa_map_to_online_node);
157
158 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
161         int node;
162
163         if (pol)
164                 return pol;
165
166         node = numa_node_id();
167         if (node != NUMA_NO_NODE) {
168                 pol = &preferred_node_policy[node];
169                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
170                 if (pol->mode)
171                         return pol;
172         }
173
174         return &default_policy;
175 }
176
177 static const struct mempolicy_operations {
178         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
179         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
180 } mpol_ops[MPOL_MAX];
181
182 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
183 {
184         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
185 }
186
187 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
188                                    const nodemask_t *rel)
189 {
190         nodemask_t tmp;
191         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
192         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
193 }
194
195 static int mpol_new_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
196 {
197         if (nodes_empty(*nodes))
198                 return -EINVAL;
199         pol->nodes = *nodes;
200         return 0;
201 }
202
203 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
204 {
205         if (nodes_empty(*nodes))
206                 return -EINVAL;
207
208         nodes_clear(pol->nodes);
209         node_set(first_node(*nodes), pol->nodes);
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
215  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
216  * parameter with respect to the policy mode and flags.
217  *
218  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
219  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_lock for write.
220  */
221 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
222                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
223 {
224         int ret;
225
226         /*
227          * Default (pol==NULL) resp. local memory policies are not a
228          * subject of any remapping. They also do not need any special
229          * constructor.
230          */
231         if (!pol || pol->mode == MPOL_LOCAL)
232                 return 0;
233
234         /* Check N_MEMORY */
235         nodes_and(nsc->mask1,
236                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
237
238         VM_BUG_ON(!nodes);
239
240         if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
241                 mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
242         else
243                 nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
244
245         if (mpol_store_user_nodemask(pol))
246                 pol->w.user_nodemask = *nodes;
247         else
248                 pol->w.cpuset_mems_allowed = cpuset_current_mems_allowed;
249
250         ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
251         return ret;
252 }
253
254 /*
255  * This function just creates a new policy, does some check and simple
256  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
257  */
258 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
259                                   nodemask_t *nodes)
260 {
261         struct mempolicy *policy;
262
263         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
264                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
265
266         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
267                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
268                         return ERR_PTR(-EINVAL);
269                 return NULL;
270         }
271         VM_BUG_ON(!nodes);
272
273         /*
274          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
275          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
276          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
277          */
278         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
279                 if (nodes_empty(*nodes)) {
280                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
281                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
282                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
283
284                         mode = MPOL_LOCAL;
285                 }
286         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
287                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
288                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
289                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
290                         return ERR_PTR(-EINVAL);
291         } else if (nodes_empty(*nodes))
292                 return ERR_PTR(-EINVAL);
293         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
294         if (!policy)
295                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
296         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
297         policy->mode = mode;
298         policy->flags = flags;
299
300         return policy;
301 }
302
303 /* Slow path of a mpol destructor. */
304 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
305 {
306         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
307                 return;
308         kmem_cache_free(policy_cache, p);
309 }
310
311 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
312 {
313 }
314
315 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 nodes_remap(tmp, pol->nodes, pol->w.cpuset_mems_allowed,
325                                                                 *nodes);
326                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
327         }
328
329         if (nodes_empty(tmp))
330                 tmp = *nodes;
331
332         pol->nodes = tmp;
333 }
334
335 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
336                                                 const nodemask_t *nodes)
337 {
338         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339 }
340
341 /*
342  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
343  *
344  * Per-vma policies are protected by mmap_lock. Allocations using per-task
345  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
346  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
347  */
348 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
349 {
350         if (!pol || pol->mode == MPOL_LOCAL)
351                 return;
352         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
353             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
354                 return;
355
356         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
357 }
358
359 /*
360  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
361  * pointer, and updates task mempolicy.
362  *
363  * Called with task's alloc_lock held.
364  */
365
366 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
367 {
368         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
369 }
370
371 /*
372  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
373  *
374  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_lock during call.
375  */
376
377 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
378 {
379         struct vm_area_struct *vma;
380
381         mmap_write_lock(mm);
382         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
383                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
384         mmap_write_unlock(mm);
385 }
386
387 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
388         [MPOL_DEFAULT] = {
389                 .rebind = mpol_rebind_default,
390         },
391         [MPOL_INTERLEAVE] = {
392                 .create = mpol_new_nodemask,
393                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
394         },
395         [MPOL_PREFERRED] = {
396                 .create = mpol_new_preferred,
397                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
398         },
399         [MPOL_BIND] = {
400                 .create = mpol_new_nodemask,
401                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
402         },
403         [MPOL_LOCAL] = {
404                 .rebind = mpol_rebind_default,
405         },
406         [MPOL_PREFERRED_MANY] = {
407                 .create = mpol_new_nodemask,
408                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
409         },
410 };
411
412 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
413                                 unsigned long flags);
414
415 struct queue_pages {
416         struct list_head *pagelist;
417         unsigned long flags;
418         nodemask_t *nmask;
419         unsigned long start;
420         unsigned long end;
421         struct vm_area_struct *first;
422 };
423
424 /*
425  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
426  *
427  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
428  * in the invert of qp->nmask.
429  */
430 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
431                                         struct queue_pages *qp)
432 {
433         int nid = page_to_nid(page);
434         unsigned long flags = qp->flags;
435
436         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
437 }
438
439 /*
440  * queue_pages_pmd() has four possible return values:
441  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully, or
442  *     special page is met, i.e. huge zero page.
443  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
444  *     specified.
445  * 2 - THP was split.
446  * -EIO - is migration entry or only MPOL_MF_STRICT was specified and an
447  *        existing page was already on a node that does not follow the
448  *        policy.
449  */
450 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
451                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
452         __releases(ptl)
453 {
454         int ret = 0;
455         struct page *page;
456         struct queue_pages *qp = walk->private;
457         unsigned long flags;
458
459         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
460                 ret = -EIO;
461                 goto unlock;
462         }
463         page = pmd_page(*pmd);
464         if (is_huge_zero_page(page)) {
465                 spin_unlock(ptl);
466                 walk->action = ACTION_CONTINUE;
467                 goto out;
468         }
469         if (!queue_pages_required(page, qp))
470                 goto unlock;
471
472         flags = qp->flags;
473         /* go to thp migration */
474         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
475                 if (!vma_migratable(walk->vma) ||
476                     migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags)) {
477                         ret = 1;
478                         goto unlock;
479                 }
480         } else
481                 ret = -EIO;
482 unlock:
483         spin_unlock(ptl);
484 out:
485         return ret;
486 }
487
488 /*
489  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
490  * and move them to the pagelist if they do.
491  *
492  * queue_pages_pte_range() has three possible return values:
493  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully, or
494  *     special page is met, i.e. zero page.
495  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
496  *     specified.
497  * -EIO - only MPOL_MF_STRICT was specified and an existing page was already
498  *        on a node that does not follow the policy.
499  */
500 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
501                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
502 {
503         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
504         struct page *page;
505         struct queue_pages *qp = walk->private;
506         unsigned long flags = qp->flags;
507         int ret;
508         bool has_unmovable = false;
509         pte_t *pte, *mapped_pte;
510         spinlock_t *ptl;
511
512         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
513         if (ptl) {
514                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
515                 if (ret != 2)
516                         return ret;
517         }
518         /* THP was split, fall through to pte walk */
519
520         if (pmd_trans_unstable(pmd))
521                 return 0;
522
523         mapped_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
524         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
525                 if (!pte_present(*pte))
526                         continue;
527                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
528                 if (!page)
529                         continue;
530                 /*
531                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
532                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
533                  */
534                 if (PageReserved(page))
535                         continue;
536                 if (!queue_pages_required(page, qp))
537                         continue;
538                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
539                         /* MPOL_MF_STRICT must be specified if we get here */
540                         if (!vma_migratable(vma)) {
541                                 has_unmovable = true;
542                                 break;
543                         }
544
545                         /*
546                          * Do not abort immediately since there may be
547                          * temporary off LRU pages in the range.  Still
548                          * need migrate other LRU pages.
549                          */
550                         if (migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags))
551                                 has_unmovable = true;
552                 } else
553                         break;
554         }
555         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
556         cond_resched();
557
558         if (has_unmovable)
559                 return 1;
560
561         return addr != end ? -EIO : 0;
562 }
563
564 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
565                                unsigned long addr, unsigned long end,
566                                struct mm_walk *walk)
567 {
568         int ret = 0;
569 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
570         struct queue_pages *qp = walk->private;
571         unsigned long flags = (qp->flags & MPOL_MF_VALID);
572         struct page *page;
573         spinlock_t *ptl;
574         pte_t entry;
575
576         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
577         entry = huge_ptep_get(pte);
578         if (!pte_present(entry))
579                 goto unlock;
580         page = pte_page(entry);
581         if (!queue_pages_required(page, qp))
582                 goto unlock;
583
584         if (flags == MPOL_MF_STRICT) {
585                 /*
586                  * STRICT alone means only detecting misplaced page and no
587                  * need to further check other vma.
588                  */
589                 ret = -EIO;
590                 goto unlock;
591         }
592
593         if (!vma_migratable(walk->vma)) {
594                 /*
595                  * Must be STRICT with MOVE*, otherwise .test_walk() have
596                  * stopped walking current vma.
597                  * Detecting misplaced page but allow migrating pages which
598                  * have been queued.
599                  */
600                 ret = 1;
601                 goto unlock;
602         }
603
604         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
605         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
606             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1)) {
607                 if (!isolate_huge_page(page, qp->pagelist) &&
608                         (flags & MPOL_MF_STRICT))
609                         /*
610                          * Failed to isolate page but allow migrating pages
611                          * which have been queued.
612                          */
613                         ret = 1;
614         }
615 unlock:
616         spin_unlock(ptl);
617 #else
618         BUG();
619 #endif
620         return ret;
621 }
622
623 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
624 /*
625  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
626  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
627  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
628  *
629  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
630  * an architecture makes a different choice, it will need further
631  * changes to the core.
632  */
633 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
634                         unsigned long addr, unsigned long end)
635 {
636         int nr_updated;
637
638         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, MM_CP_PROT_NUMA);
639         if (nr_updated)
640                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
641
642         return nr_updated;
643 }
644 #else
645 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
646                         unsigned long addr, unsigned long end)
647 {
648         return 0;
649 }
650 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
651
652 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
653                                 struct mm_walk *walk)
654 {
655         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
656         struct queue_pages *qp = walk->private;
657         unsigned long endvma = vma->vm_end;
658         unsigned long flags = qp->flags;
659
660         /* range check first */
661         VM_BUG_ON_VMA(!range_in_vma(vma, start, end), vma);
662
663         if (!qp->first) {
664                 qp->first = vma;
665                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK) &&
666                         (qp->start < vma->vm_start))
667                         /* hole at head side of range */
668                         return -EFAULT;
669         }
670         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK) &&
671                 ((vma->vm_end < qp->end) &&
672                 (!vma->vm_next || vma->vm_end < vma->vm_next->vm_start)))
673                 /* hole at middle or tail of range */
674                 return -EFAULT;
675
676         /*
677          * Need check MPOL_MF_STRICT to return -EIO if possible
678          * regardless of vma_migratable
679          */
680         if (!vma_migratable(vma) &&
681             !(flags & MPOL_MF_STRICT))
682                 return 1;
683
684         if (endvma > end)
685                 endvma = end;
686
687         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
688                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
689                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) && vma_is_accessible(vma) &&
690                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
691                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
692                 return 1;
693         }
694
695         /* queue pages from current vma */
696         if (flags & MPOL_MF_VALID)
697                 return 0;
698         return 1;
699 }
700
701 static const struct mm_walk_ops queue_pages_walk_ops = {
702         .hugetlb_entry          = queue_pages_hugetlb,
703         .pmd_entry              = queue_pages_pte_range,
704         .test_walk              = queue_pages_test_walk,
705 };
706
707 /*
708  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
709  *
710  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
711  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
712  * passed via @private.
713  *
714  * queue_pages_range() has three possible return values:
715  * 1 - there is unmovable page, but MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
716  *     specified.
717  * 0 - queue pages successfully or no misplaced page.
718  * errno - i.e. misplaced pages with MPOL_MF_STRICT specified (-EIO) or
719  *         memory range specified by nodemask and maxnode points outside
720  *         your accessible address space (-EFAULT)
721  */
722 static int
723 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
724                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
725                 struct list_head *pagelist)
726 {
727         int err;
728         struct queue_pages qp = {
729                 .pagelist = pagelist,
730                 .flags = flags,
731                 .nmask = nodes,
732                 .start = start,
733                 .end = end,
734                 .first = NULL,
735         };
736
737         err = walk_page_range(mm, start, end, &queue_pages_walk_ops, &qp);
738
739         if (!qp.first)
740                 /* whole range in hole */
741                 err = -EFAULT;
742
743         return err;
744 }
745
746 /*
747  * Apply policy to a single VMA
748  * This must be called with the mmap_lock held for writing.
749  */
750 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
751                                                 struct mempolicy *pol)
752 {
753         int err;
754         struct mempolicy *old;
755         struct mempolicy *new;
756
757         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
758                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
759                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
760                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
761
762         new = mpol_dup(pol);
763         if (IS_ERR(new))
764                 return PTR_ERR(new);
765
766         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
767                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
768                 if (err)
769                         goto err_out;
770         }
771
772         old = vma->vm_policy;
773         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_lock */
774         mpol_put(old);
775
776         return 0;
777  err_out:
778         mpol_put(new);
779         return err;
780 }
781
782 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
783 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
784                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
785 {
786         struct vm_area_struct *prev;
787         struct vm_area_struct *vma;
788         int err = 0;
789         pgoff_t pgoff;
790         unsigned long vmstart;
791         unsigned long vmend;
792
793         vma = find_vma(mm, start);
794         VM_BUG_ON(!vma);
795
796         prev = vma->vm_prev;
797         if (start > vma->vm_start)
798                 prev = vma;
799
800         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = vma->vm_next) {
801                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
802                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
803
804                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
805                         continue;
806
807                 pgoff = vma->vm_pgoff +
808                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
809                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
810                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
811                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
812                 if (prev) {
813                         vma = prev;
814                         goto replace;
815                 }
816                 if (vma->vm_start != vmstart) {
817                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
818                         if (err)
819                                 goto out;
820                 }
821                 if (vma->vm_end != vmend) {
822                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
823                         if (err)
824                                 goto out;
825                 }
826  replace:
827                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
828                 if (err)
829                         goto out;
830         }
831
832  out:
833         return err;
834 }
835
836 /* Set the process memory policy */
837 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
838                              nodemask_t *nodes)
839 {
840         struct mempolicy *new, *old;
841         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
842         int ret;
843
844         if (!scratch)
845                 return -ENOMEM;
846
847         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
848         if (IS_ERR(new)) {
849                 ret = PTR_ERR(new);
850                 goto out;
851         }
852
853         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
854         if (ret) {
855                 mpol_put(new);
856                 goto out;
857         }
858         task_lock(current);
859         old = current->mempolicy;
860         current->mempolicy = new;
861         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
862                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
863         task_unlock(current);
864         mpol_put(old);
865         ret = 0;
866 out:
867         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
868         return ret;
869 }
870
871 /*
872  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
873  *
874  * Called with task's alloc_lock held
875  */
876 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
877 {
878         nodes_clear(*nodes);
879         if (p == &default_policy)
880                 return;
881
882         switch (p->mode) {
883         case MPOL_BIND:
884         case MPOL_INTERLEAVE:
885         case MPOL_PREFERRED:
886         case MPOL_PREFERRED_MANY:
887                 *nodes = p->nodes;
888                 break;
889         case MPOL_LOCAL:
890                 /* return empty node mask for local allocation */
891                 break;
892         default:
893                 BUG();
894         }
895 }
896
897 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
898 {
899         struct page *p = NULL;
900         int err;
901
902         int locked = 1;
903         err = get_user_pages_locked(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, &locked);
904         if (err > 0) {
905                 err = page_to_nid(p);
906                 put_page(p);
907         }
908         if (locked)
909                 mmap_read_unlock(mm);
910         return err;
911 }
912
913 /* Retrieve NUMA policy */
914 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
915                              unsigned long addr, unsigned long flags)
916 {
917         int err;
918         struct mm_struct *mm = current->mm;
919         struct vm_area_struct *vma = NULL;
920         struct mempolicy *pol = current->mempolicy, *pol_refcount = NULL;
921
922         if (flags &
923                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
924                 return -EINVAL;
925
926         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
927                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
928                         return -EINVAL;
929                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
930                 task_lock(current);
931                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
932                 task_unlock(current);
933                 return 0;
934         }
935
936         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
937                 /*
938                  * Do NOT fall back to task policy if the
939                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
940                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
941                  */
942                 mmap_read_lock(mm);
943                 vma = vma_lookup(mm, addr);
944                 if (!vma) {
945                         mmap_read_unlock(mm);
946                         return -EFAULT;
947                 }
948                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
949                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
950                 else
951                         pol = vma->vm_policy;
952         } else if (addr)
953                 return -EINVAL;
954
955         if (!pol)
956                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
957
958         if (flags & MPOL_F_NODE) {
959                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
960                         /*
961                          * Take a refcount on the mpol, lookup_node()
962                          * will drop the mmap_lock, so after calling
963                          * lookup_node() only "pol" remains valid, "vma"
964                          * is stale.
965                          */
966                         pol_refcount = pol;
967                         vma = NULL;
968                         mpol_get(pol);
969                         err = lookup_node(mm, addr);
970                         if (err < 0)
971                                 goto out;
972                         *policy = err;
973                 } else if (pol == current->mempolicy &&
974                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
975                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->nodes);
976                 } else {
977                         err = -EINVAL;
978                         goto out;
979                 }
980         } else {
981                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
982                                                 pol->mode;
983                 /*
984                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
985                  * the policy to userspace.
986                  */
987                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
988         }
989
990         err = 0;
991         if (nmask) {
992                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
993                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
994                 } else {
995                         task_lock(current);
996                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
997                         task_unlock(current);
998                 }
999         }
1000
1001  out:
1002         mpol_cond_put(pol);
1003         if (vma)
1004                 mmap_read_unlock(mm);
1005         if (pol_refcount)
1006                 mpol_put(pol_refcount);
1007         return err;
1008 }
1009
1010 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1011 /*
1012  * page migration, thp tail pages can be passed.
1013  */
1014 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1015                                 unsigned long flags)
1016 {
1017         struct page *head = compound_head(page);
1018         /*
1019          * Avoid migrating a page that is shared with others.
1020          */
1021         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
1022                 if (!isolate_lru_page(head)) {
1023                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
1024                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
1025                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(head),
1026                                 thp_nr_pages(head));
1027                 } else if (flags & MPOL_MF_STRICT) {
1028                         /*
1029                          * Non-movable page may reach here.  And, there may be
1030                          * temporary off LRU pages or non-LRU movable pages.
1031                          * Treat them as unmovable pages since they can't be
1032                          * isolated, so they can't be moved at the moment.  It
1033                          * should return -EIO for this case too.
1034                          */
1035                         return -EIO;
1036                 }
1037         }
1038
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Migrate pages from one node to a target node.
1044  * Returns error or the number of pages not migrated.
1045  */
1046 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1047                            int flags)
1048 {
1049         nodemask_t nmask;
1050         LIST_HEAD(pagelist);
1051         int err = 0;
1052         struct migration_target_control mtc = {
1053                 .nid = dest,
1054                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
1055         };
1056
1057         nodes_clear(nmask);
1058         node_set(source, nmask);
1059
1060         /*
1061          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1062          * need migration.  Between passing in the full user address
1063          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1064          */
1065         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1066         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1067                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1068
1069         if (!list_empty(&pagelist)) {
1070                 err = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1071                                 (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
1072                 if (err)
1073                         putback_movable_pages(&pagelist);
1074         }
1075
1076         return err;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1081  * layout as much as possible.
1082  *
1083  * Returns the number of page that could not be moved.
1084  */
1085 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1086                      const nodemask_t *to, int flags)
1087 {
1088         int busy = 0;
1089         int err = 0;
1090         nodemask_t tmp;
1091
1092         lru_cache_disable();
1093
1094         mmap_read_lock(mm);
1095
1096         /*
1097          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1098          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1099          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1100          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1101          *
1102          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1103          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1104          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1105          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1106          *
1107          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1108          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1109          * (nothing left to migrate).
1110          *
1111          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1112          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1113          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1114          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1115          * before migrating outgoing memory source that same node.
1116          *
1117          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1118          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1119          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1120          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1121          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1122          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1123          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1124          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1125          */
1126
1127         tmp = *from;
1128         while (!nodes_empty(tmp)) {
1129                 int s, d;
1130                 int source = NUMA_NO_NODE;
1131                 int dest = 0;
1132
1133                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1134
1135                         /*
1136                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1137                          * node relationship of the pages established between
1138                          * threads and memory areas.
1139                          *
1140                          * However if the number of source nodes is not equal to
1141                          * the number of destination nodes we can not preserve
1142                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1143                          * copying memory from a node that is in the destination
1144                          * mask.
1145                          *
1146                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1147                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1148                          */
1149
1150                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1151                                                 (node_isset(s, *to)))
1152                                 continue;
1153
1154                         d = node_remap(s, *from, *to);
1155                         if (s == d)
1156                                 continue;
1157
1158                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1159                         dest = d;
1160
1161                         /* dest not in remaining from nodes? */
1162                         if (!node_isset(dest, tmp))
1163                                 break;
1164                 }
1165                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1166                         break;
1167
1168                 node_clear(source, tmp);
1169                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1170                 if (err > 0)
1171                         busy += err;
1172                 if (err < 0)
1173                         break;
1174         }
1175         mmap_read_unlock(mm);
1176
1177         lru_cache_enable();
1178         if (err < 0)
1179                 return err;
1180         return busy;
1181
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1186  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1187  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1188  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1189  * is in virtual address order.
1190  */
1191 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1192 {
1193         struct vm_area_struct *vma;
1194         unsigned long address;
1195
1196         vma = find_vma(current->mm, start);
1197         while (vma) {
1198                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1199                 if (address != -EFAULT)
1200                         break;
1201                 vma = vma->vm_next;
1202         }
1203
1204         if (PageHuge(page)) {
1205                 return alloc_huge_page_vma(page_hstate(compound_head(page)),
1206                                 vma, address);
1207         } else if (PageTransHuge(page)) {
1208                 struct page *thp;
1209
1210                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1211                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1212                 if (!thp)
1213                         return NULL;
1214                 prep_transhuge_page(thp);
1215                 return thp;
1216         }
1217         /*
1218          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1219          */
1220         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1221                         vma, address);
1222 }
1223 #else
1224
1225 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1226                                 unsigned long flags)
1227 {
1228         return -EIO;
1229 }
1230
1231 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1232                      const nodemask_t *to, int flags)
1233 {
1234         return -ENOSYS;
1235 }
1236
1237 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1238 {
1239         return NULL;
1240 }
1241 #endif
1242
1243 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1244                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1245                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1246 {
1247         struct mm_struct *mm = current->mm;
1248         struct mempolicy *new;
1249         unsigned long end;
1250         int err;
1251         int ret;
1252         LIST_HEAD(pagelist);
1253
1254         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1255                 return -EINVAL;
1256         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1257                 return -EPERM;
1258
1259         if (start & ~PAGE_MASK)
1260                 return -EINVAL;
1261
1262         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1263                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1264
1265         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1266         end = start + len;
1267
1268         if (end < start)
1269                 return -EINVAL;
1270         if (end == start)
1271                 return 0;
1272
1273         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1274         if (IS_ERR(new))
1275                 return PTR_ERR(new);
1276
1277         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1278                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1279
1280         /*
1281          * If we are using the default policy then operation
1282          * on discontinuous address spaces is okay after all
1283          */
1284         if (!new)
1285                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1286
1287         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1288                  start, start + len, mode, mode_flags,
1289                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1290
1291         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1292
1293                 lru_cache_disable();
1294         }
1295         {
1296                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1297                 if (scratch) {
1298                         mmap_write_lock(mm);
1299                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1300                         if (err)
1301                                 mmap_write_unlock(mm);
1302                 } else
1303                         err = -ENOMEM;
1304                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1305         }
1306         if (err)
1307                 goto mpol_out;
1308
1309         ret = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1310                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1311
1312         if (ret < 0) {
1313                 err = ret;
1314                 goto up_out;
1315         }
1316
1317         err = mbind_range(mm, start, end, new);
1318
1319         if (!err) {
1320                 int nr_failed = 0;
1321
1322                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1323                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1324                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1325                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND, NULL);
1326                         if (nr_failed)
1327                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1328                 }
1329
1330                 if ((ret > 0) || (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT)))
1331                         err = -EIO;
1332         } else {
1333 up_out:
1334                 if (!list_empty(&pagelist))
1335                         putback_movable_pages(&pagelist);
1336         }
1337
1338         mmap_write_unlock(mm);
1339 mpol_out:
1340         mpol_put(new);
1341         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
1342                 lru_cache_enable();
1343         return err;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1348  */
1349 static int get_bitmap(unsigned long *mask, const unsigned long __user *nmask,
1350                       unsigned long maxnode)
1351 {
1352         unsigned long nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1353         int ret;
1354
1355         if (in_compat_syscall())
1356                 ret = compat_get_bitmap(mask,
1357                                         (const compat_ulong_t __user *)nmask,
1358                                         maxnode);
1359         else
1360                 ret = copy_from_user(mask, nmask,
1361                                      nlongs * sizeof(unsigned long));
1362
1363         if (ret)
1364                 return -EFAULT;
1365
1366         if (maxnode % BITS_PER_LONG)
1367                 mask[nlongs - 1] &= (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1368
1369         return 0;
1370 }
1371
1372 /* Copy a node mask from user space. */
1373 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1374                      unsigned long maxnode)
1375 {
1376         --maxnode;
1377         nodes_clear(*nodes);
1378         if (maxnode == 0 || !nmask)
1379                 return 0;
1380         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1381                 return -EINVAL;
1382
1383         /*
1384          * When the user specified more nodes than supported just check
1385          * if the non supported part is all zero, one word at a time,
1386          * starting at the end.
1387          */
1388         while (maxnode > MAX_NUMNODES) {
1389                 unsigned long bits = min_t(unsigned long, maxnode, BITS_PER_LONG);
1390                 unsigned long t;
1391
1392                 if (get_bitmap(&t, &nmask[(maxnode - 1) / BITS_PER_LONG], bits))
1393                         return -EFAULT;
1394
1395                 if (maxnode - bits >= MAX_NUMNODES) {
1396                         maxnode -= bits;
1397                 } else {
1398                         maxnode = MAX_NUMNODES;
1399                         t &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1400                 }
1401                 if (t)
1402                         return -EINVAL;
1403         }
1404
1405         return get_bitmap(nodes_addr(*nodes), nmask, maxnode);
1406 }
1407
1408 /* Copy a kernel node mask to user space */
1409 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1410                               nodemask_t *nodes)
1411 {
1412         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1413         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1414         bool compat = in_compat_syscall();
1415
1416         if (compat)
1417                 nbytes = BITS_TO_COMPAT_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(compat_long_t);
1418
1419         if (copy > nbytes) {
1420                 if (copy > PAGE_SIZE)
1421                         return -EINVAL;
1422                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1423                         return -EFAULT;
1424                 copy = nbytes;
1425                 maxnode = nr_node_ids;
1426         }
1427
1428         if (compat)
1429                 return compat_put_bitmap((compat_ulong_t __user *)mask,
1430                                          nodes_addr(*nodes), maxnode);
1431
1432         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1433 }
1434
1435 /* Basic parameter sanity check used by both mbind() and set_mempolicy() */
1436 static inline int sanitize_mpol_flags(int *mode, unsigned short *flags)
1437 {
1438         *flags = *mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1439         *mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1440
1441         if ((unsigned int)(*mode) >=  MPOL_MAX)
1442                 return -EINVAL;
1443         if ((*flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (*flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1444                 return -EINVAL;
1445         if (*flags & MPOL_F_NUMA_BALANCING) {
1446                 if (*mode != MPOL_BIND)
1447                         return -EINVAL;
1448                 *flags |= (MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON);
1449         }
1450         return 0;
1451 }
1452
1453 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1454                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1455                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1456 {
1457         unsigned short mode_flags;
1458         nodemask_t nodes;
1459         int lmode = mode;
1460         int err;
1461
1462         start = untagged_addr(start);
1463         err = sanitize_mpol_flags(&lmode, &mode_flags);
1464         if (err)
1465                 return err;
1466
1467         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1468         if (err)
1469                 return err;
1470
1471         return do_mbind(start, len, lmode, mode_flags, &nodes, flags);
1472 }
1473
1474 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1475                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1476                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1477 {
1478         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1479 }
1480
1481 /* Set the process memory policy */
1482 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1483                                  unsigned long maxnode)
1484 {
1485         unsigned short mode_flags;
1486         nodemask_t nodes;
1487         int lmode = mode;
1488         int err;
1489
1490         err = sanitize_mpol_flags(&lmode, &mode_flags);
1491         if (err)
1492                 return err;
1493
1494         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1495         if (err)
1496                 return err;
1497
1498         return do_set_mempolicy(lmode, mode_flags, &nodes);
1499 }
1500
1501 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1502                 unsigned long, maxnode)
1503 {
1504         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1505 }
1506
1507 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1508                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1509                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1510 {
1511         struct mm_struct *mm = NULL;
1512         struct task_struct *task;
1513         nodemask_t task_nodes;
1514         int err;
1515         nodemask_t *old;
1516         nodemask_t *new;
1517         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1518
1519         if (!scratch)
1520                 return -ENOMEM;
1521
1522         old = &scratch->mask1;
1523         new = &scratch->mask2;
1524
1525         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1526         if (err)
1527                 goto out;
1528
1529         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1530         if (err)
1531                 goto out;
1532
1533         /* Find the mm_struct */
1534         rcu_read_lock();
1535         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1536         if (!task) {
1537                 rcu_read_unlock();
1538                 err = -ESRCH;
1539                 goto out;
1540         }
1541         get_task_struct(task);
1542
1543         err = -EINVAL;
1544
1545         /*
1546          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1547          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1548          */
1549         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1550                 rcu_read_unlock();
1551                 err = -EPERM;
1552                 goto out_put;
1553         }
1554         rcu_read_unlock();
1555
1556         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1557         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1558         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1559                 err = -EPERM;
1560                 goto out_put;
1561         }
1562
1563         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1564         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1565         if (nodes_empty(*new))
1566                 goto out_put;
1567
1568         err = security_task_movememory(task);
1569         if (err)
1570                 goto out_put;
1571
1572         mm = get_task_mm(task);
1573         put_task_struct(task);
1574
1575         if (!mm) {
1576                 err = -EINVAL;
1577                 goto out;
1578         }
1579
1580         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1581                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1582
1583         mmput(mm);
1584 out:
1585         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1586
1587         return err;
1588
1589 out_put:
1590         put_task_struct(task);
1591         goto out;
1592
1593 }
1594
1595 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1596                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1597                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1598 {
1599         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1600 }
1601
1602
1603 /* Retrieve NUMA policy */
1604 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1605                                 unsigned long __user *nmask,
1606                                 unsigned long maxnode,
1607                                 unsigned long addr,
1608                                 unsigned long flags)
1609 {
1610         int err;
1611         int pval;
1612         nodemask_t nodes;
1613
1614         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1615                 return -EINVAL;
1616
1617         addr = untagged_addr(addr);
1618
1619         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1620
1621         if (err)
1622                 return err;
1623
1624         if (policy && put_user(pval, policy))
1625                 return -EFAULT;
1626
1627         if (nmask)
1628                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1629
1630         return err;
1631 }
1632
1633 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1634                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1635                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1636 {
1637         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1638 }
1639
1640 bool vma_migratable(struct vm_area_struct *vma)
1641 {
1642         if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1643                 return false;
1644
1645         /*
1646          * DAX device mappings require predictable access latency, so avoid
1647          * incurring periodic faults.
1648          */
1649         if (vma_is_dax(vma))
1650                 return false;
1651
1652         if (is_vm_hugetlb_page(vma) &&
1653                 !hugepage_migration_supported(hstate_vma(vma)))
1654                 return false;
1655
1656         /*
1657          * Migration allocates pages in the highest zone. If we cannot
1658          * do so then migration (at least from node to node) is not
1659          * possible.
1660          */
1661         if (vma->vm_file &&
1662                 gfp_zone(mapping_gfp_mask(vma->vm_file->f_mapping))
1663                         < policy_zone)
1664                 return false;
1665         return true;
1666 }
1667
1668 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1669                                                 unsigned long addr)
1670 {
1671         struct mempolicy *pol = NULL;
1672
1673         if (vma) {
1674                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1675                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1676                 } else if (vma->vm_policy) {
1677                         pol = vma->vm_policy;
1678
1679                         /*
1680                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1681                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1682                          * count on these policies which will be dropped by
1683                          * mpol_cond_put() later
1684                          */
1685                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1686                                 mpol_get(pol);
1687                 }
1688         }
1689
1690         return pol;
1691 }
1692
1693 /*
1694  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1695  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1696  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1697  *
1698  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1699  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1700  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1701  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1702  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1703  * extra reference for shared policies.
1704  */
1705 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1706                                                 unsigned long addr)
1707 {
1708         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1709
1710         if (!pol)
1711                 pol = get_task_policy(current);
1712
1713         return pol;
1714 }
1715
1716 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1717 {
1718         struct mempolicy *pol;
1719
1720         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1721                 bool ret = false;
1722
1723                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1724                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1725                         ret = true;
1726                 mpol_cond_put(pol);
1727
1728                 return ret;
1729         }
1730
1731         pol = vma->vm_policy;
1732         if (!pol)
1733                 pol = get_task_policy(current);
1734
1735         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1736 }
1737
1738 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1739 {
1740         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1741
1742         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1743
1744         /*
1745          * if policy->nodes has movable memory only,
1746          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1747          *
1748          * policy->nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1749          * so if the following test fails, it implies
1750          * policy->nodes has movable memory only.
1751          */
1752         if (!nodes_intersects(policy->nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1753                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1754
1755         return zone >= dynamic_policy_zone;
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1760  * page allocation
1761  */
1762 nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1763 {
1764         int mode = policy->mode;
1765
1766         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1767         if (unlikely(mode == MPOL_BIND) &&
1768                 apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1769                 cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->nodes))
1770                 return &policy->nodes;
1771
1772         if (mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
1773                 return &policy->nodes;
1774
1775         return NULL;
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Return the  preferred node id for 'prefer' mempolicy, and return
1780  * the given id for all other policies.
1781  *
1782  * policy_node() is always coupled with policy_nodemask(), which
1783  * secures the nodemask limit for 'bind' and 'prefer-many' policy.
1784  */
1785 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy, int nd)
1786 {
1787         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED) {
1788                 nd = first_node(policy->nodes);
1789         } else {
1790                 /*
1791                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1792                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1793                  * requested node and not break the policy.
1794                  */
1795                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1796         }
1797
1798         return nd;
1799 }
1800
1801 /* Do dynamic interleaving for a process */
1802 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1803 {
1804         unsigned next;
1805         struct task_struct *me = current;
1806
1807         next = next_node_in(me->il_prev, policy->nodes);
1808         if (next < MAX_NUMNODES)
1809                 me->il_prev = next;
1810         return next;
1811 }
1812
1813 /*
1814  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1815  * next slab entry.
1816  */
1817 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1818 {
1819         struct mempolicy *policy;
1820         int node = numa_mem_id();
1821
1822         if (!in_task())
1823                 return node;
1824
1825         policy = current->mempolicy;
1826         if (!policy)
1827                 return node;
1828
1829         switch (policy->mode) {
1830         case MPOL_PREFERRED:
1831                 return first_node(policy->nodes);
1832
1833         case MPOL_INTERLEAVE:
1834                 return interleave_nodes(policy);
1835
1836         case MPOL_BIND:
1837         case MPOL_PREFERRED_MANY:
1838         {
1839                 struct zoneref *z;
1840
1841                 /*
1842                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1843                  * first node.
1844                  */
1845                 struct zonelist *zonelist;
1846                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1847                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1848                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1849                                                         &policy->nodes);
1850                 return z->zone ? zone_to_nid(z->zone) : node;
1851         }
1852         case MPOL_LOCAL:
1853                 return node;
1854
1855         default:
1856                 BUG();
1857         }
1858 }
1859
1860 /*
1861  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1862  * node in pol->nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1863  * number of present nodes.
1864  */
1865 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1866 {
1867         nodemask_t nodemask = pol->nodes;
1868         unsigned int target, nnodes;
1869         int i;
1870         int nid;
1871         /*
1872          * The barrier will stabilize the nodemask in a register or on
1873          * the stack so that it will stop changing under the code.
1874          *
1875          * Between first_node() and next_node(), pol->nodes could be changed
1876          * by other threads. So we put pol->nodes in a local stack.
1877          */
1878         barrier();
1879
1880         nnodes = nodes_weight(nodemask);
1881         if (!nnodes)
1882                 return numa_node_id();
1883         target = (unsigned int)n % nnodes;
1884         nid = first_node(nodemask);
1885         for (i = 0; i < target; i++)
1886                 nid = next_node(nid, nodemask);
1887         return nid;
1888 }
1889
1890 /* Determine a node number for interleave */
1891 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1892                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1893 {
1894         if (vma) {
1895                 unsigned long off;
1896
1897                 /*
1898                  * for small pages, there is no difference between
1899                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1900                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1901                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1902                  * a useful offset.
1903                  */
1904                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1905                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1906                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1907                 return offset_il_node(pol, off);
1908         } else
1909                 return interleave_nodes(pol);
1910 }
1911
1912 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1913 /*
1914  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1915  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1916  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1917  * @gfp_flags: for requested zone
1918  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1919  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for 'bind' and 'prefer-many' policy
1920  *
1921  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1922  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1923  * If the effective policy is 'bind' or 'prefer-many', returns a pointer
1924  * to the mempolicy's @nodemask for filtering the zonelist.
1925  *
1926  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1927  */
1928 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1929                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1930 {
1931         int nid;
1932         int mode;
1933
1934         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1935         *nodemask = NULL;
1936         mode = (*mpol)->mode;
1937
1938         if (unlikely(mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1939                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1940                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1941         } else {
1942                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1943                 if (mode == MPOL_BIND || mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
1944                         *nodemask = &(*mpol)->nodes;
1945         }
1946         return nid;
1947 }
1948
1949 /*
1950  * init_nodemask_of_mempolicy
1951  *
1952  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1953  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1954  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1955  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1956  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1957  * of non-default mempolicy.
1958  *
1959  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1960  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1961  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1962  *
1963  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1964  */
1965 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1966 {
1967         struct mempolicy *mempolicy;
1968
1969         if (!(mask && current->mempolicy))
1970                 return false;
1971
1972         task_lock(current);
1973         mempolicy = current->mempolicy;
1974         switch (mempolicy->mode) {
1975         case MPOL_PREFERRED:
1976         case MPOL_PREFERRED_MANY:
1977         case MPOL_BIND:
1978         case MPOL_INTERLEAVE:
1979                 *mask = mempolicy->nodes;
1980                 break;
1981
1982         case MPOL_LOCAL:
1983                 init_nodemask_of_node(mask, numa_node_id());
1984                 break;
1985
1986         default:
1987                 BUG();
1988         }
1989         task_unlock(current);
1990
1991         return true;
1992 }
1993 #endif
1994
1995 /*
1996  * mempolicy_in_oom_domain
1997  *
1998  * If tsk's mempolicy is "bind", check for intersection between mask and
1999  * the policy nodemask. Otherwise, return true for all other policies
2000  * including "interleave", as a tsk with "interleave" policy may have
2001  * memory allocated from all nodes in system.
2002  *
2003  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
2004  */
2005 bool mempolicy_in_oom_domain(struct task_struct *tsk,
2006                                         const nodemask_t *mask)
2007 {
2008         struct mempolicy *mempolicy;
2009         bool ret = true;
2010
2011         if (!mask)
2012                 return ret;
2013
2014         task_lock(tsk);
2015         mempolicy = tsk->mempolicy;
2016         if (mempolicy && mempolicy->mode == MPOL_BIND)
2017                 ret = nodes_intersects(mempolicy->nodes, *mask);
2018         task_unlock(tsk);
2019
2020         return ret;
2021 }
2022
2023 /* Allocate a page in interleaved policy.
2024    Own path because it needs to do special accounting. */
2025 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
2026                                         unsigned nid)
2027 {
2028         struct page *page;
2029
2030         page = __alloc_pages(gfp, order, nid, NULL);
2031         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
2032         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
2033                 return page;
2034         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
2035                 preempt_disable();
2036                 __count_numa_event(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2037                 preempt_enable();
2038         }
2039         return page;
2040 }
2041
2042 static struct page *alloc_pages_preferred_many(gfp_t gfp, unsigned int order,
2043                                                 int nid, struct mempolicy *pol)
2044 {
2045         struct page *page;
2046         gfp_t preferred_gfp;
2047
2048         /*
2049          * This is a two pass approach. The first pass will only try the
2050          * preferred nodes but skip the direct reclaim and allow the
2051          * allocation to fail, while the second pass will try all the
2052          * nodes in system.
2053          */
2054         preferred_gfp = gfp | __GFP_NOWARN;
2055         preferred_gfp &= ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_NOFAIL);
2056         page = __alloc_pages(preferred_gfp, order, nid, &pol->nodes);
2057         if (!page)
2058                 page = __alloc_pages(gfp, order, numa_node_id(), NULL);
2059
2060         return page;
2061 }
2062
2063 /**
2064  * alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2065  * @gfp: GFP flags.
2066  * @order: Order of the GFP allocation.
2067  * @vma: Pointer to VMA or NULL if not available.
2068  * @addr: Virtual address of the allocation.  Must be inside @vma.
2069  * @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
2070  * @hugepage: For hugepages try only the preferred node if possible.
2071  *
2072  * Allocate a page for a specific address in @vma, using the appropriate
2073  * NUMA policy.  When @vma is not NULL the caller must hold the mmap_lock
2074  * of the mm_struct of the VMA to prevent it from going away.  Should be
2075  * used for all allocations for pages that will be mapped into user space.
2076  *
2077  * Return: The page on success or NULL if allocation fails.
2078  */
2079 struct page *alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2080                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
2081 {
2082         struct mempolicy *pol;
2083         struct page *page;
2084         int preferred_nid;
2085         nodemask_t *nmask;
2086
2087         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2088
2089         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2090                 unsigned nid;
2091
2092                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2093                 mpol_cond_put(pol);
2094                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2095                 goto out;
2096         }
2097
2098         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED_MANY) {
2099                 page = alloc_pages_preferred_many(gfp, order, node, pol);
2100                 mpol_cond_put(pol);
2101                 goto out;
2102         }
2103
2104         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2105                 int hpage_node = node;
2106
2107                 /*
2108                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2109                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2110                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2111                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2112                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2113                  *
2114                  * If the policy is interleave or does not allow the current
2115                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2116                  */
2117                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED)
2118                         hpage_node = first_node(pol->nodes);
2119
2120                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2121                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2122                         mpol_cond_put(pol);
2123                         /*
2124                          * First, try to allocate THP only on local node, but
2125                          * don't reclaim unnecessarily, just compact.
2126                          */
2127                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2128                                 gfp | __GFP_THISNODE | __GFP_NORETRY, order);
2129
2130                         /*
2131                          * If hugepage allocations are configured to always
2132                          * synchronous compact or the vma has been madvised
2133                          * to prefer hugepage backing, retry allowing remote
2134                          * memory with both reclaim and compact as well.
2135                          */
2136                         if (!page && (gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
2137                                 page = __alloc_pages(gfp, order, hpage_node, nmask);
2138
2139                         goto out;
2140                 }
2141         }
2142
2143         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2144         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2145         page = __alloc_pages(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2146         mpol_cond_put(pol);
2147 out:
2148         return page;
2149 }
2150 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_vma);
2151
2152 /**
2153  * alloc_pages - Allocate pages.
2154  * @gfp: GFP flags.
2155  * @order: Power of two of number of pages to allocate.
2156  *
2157  * Allocate 1 << @order contiguous pages.  The physical address of the
2158  * first page is naturally aligned (eg an order-3 allocation will be aligned
2159  * to a multiple of 8 * PAGE_SIZE bytes).  The NUMA policy of the current
2160  * process is honoured when in process context.
2161  *
2162  * Context: Can be called from any context, providing the appropriate GFP
2163  * flags are used.
2164  * Return: The page on success or NULL if allocation fails.
2165  */
2166 struct page *alloc_pages(gfp_t gfp, unsigned order)
2167 {
2168         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2169         struct page *page;
2170
2171         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2172                 pol = get_task_policy(current);
2173
2174         /*
2175          * No reference counting needed for current->mempolicy
2176          * nor system default_policy
2177          */
2178         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2179                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2180         else if (pol->mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
2181                 page = alloc_pages_preferred_many(gfp, order,
2182                                 numa_node_id(), pol);
2183         else
2184                 page = __alloc_pages(gfp, order,
2185                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2186                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2187
2188         return page;
2189 }
2190 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages);
2191
2192 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2193 {
2194         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2195
2196         if (IS_ERR(pol))
2197                 return PTR_ERR(pol);
2198         dst->vm_policy = pol;
2199         return 0;
2200 }
2201
2202 /*
2203  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2204  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2205  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2206  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2207  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2208  *
2209  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2210  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2211  */
2212
2213 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2214 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2215 {
2216         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2217
2218         if (!new)
2219                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2220
2221         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2222         if (old == current->mempolicy) {
2223                 task_lock(current);
2224                 *new = *old;
2225                 task_unlock(current);
2226         } else
2227                 *new = *old;
2228
2229         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2230                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2231                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2232         }
2233         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2234         return new;
2235 }
2236
2237 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2238 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2239 {
2240         if (!a || !b)
2241                 return false;
2242         if (a->mode != b->mode)
2243                 return false;
2244         if (a->flags != b->flags)
2245                 return false;
2246         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2247                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2248                         return false;
2249
2250         switch (a->mode) {
2251         case MPOL_BIND:
2252         case MPOL_INTERLEAVE:
2253         case MPOL_PREFERRED:
2254         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2255                 return !!nodes_equal(a->nodes, b->nodes);
2256         case MPOL_LOCAL:
2257                 return true;
2258         default:
2259                 BUG();
2260                 return false;
2261         }
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Shared memory backing store policy support.
2266  *
2267  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2268  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2269  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2270  * for any accesses to the tree.
2271  */
2272
2273 /*
2274  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2275  * reading or for writing
2276  */
2277 static struct sp_node *
2278 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2279 {
2280         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2281
2282         while (n) {
2283                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2284
2285                 if (start >= p->end)
2286                         n = n->rb_right;
2287                 else if (end <= p->start)
2288                         n = n->rb_left;
2289                 else
2290                         break;
2291         }
2292         if (!n)
2293                 return NULL;
2294         for (;;) {
2295                 struct sp_node *w = NULL;
2296                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2297                 if (!prev)
2298                         break;
2299                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2300                 if (w->end <= start)
2301                         break;
2302                 n = prev;
2303         }
2304         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2305 }
2306
2307 /*
2308  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2309  * writing.
2310  */
2311 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2312 {
2313         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2314         struct rb_node *parent = NULL;
2315         struct sp_node *nd;
2316
2317         while (*p) {
2318                 parent = *p;
2319                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2320                 if (new->start < nd->start)
2321                         p = &(*p)->rb_left;
2322                 else if (new->end > nd->end)
2323                         p = &(*p)->rb_right;
2324                 else
2325                         BUG();
2326         }
2327         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2328         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2329         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2330                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2331 }
2332
2333 /* Find shared policy intersecting idx */
2334 struct mempolicy *
2335 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2336 {
2337         struct mempolicy *pol = NULL;
2338         struct sp_node *sn;
2339
2340         if (!sp->root.rb_node)
2341                 return NULL;
2342         read_lock(&sp->lock);
2343         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2344         if (sn) {
2345                 mpol_get(sn->policy);
2346                 pol = sn->policy;
2347         }
2348         read_unlock(&sp->lock);
2349         return pol;
2350 }
2351
2352 static void sp_free(struct sp_node *n)
2353 {
2354         mpol_put(n->policy);
2355         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2356 }
2357
2358 /**
2359  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2360  *
2361  * @page: page to be checked
2362  * @vma: vm area where page mapped
2363  * @addr: virtual address where page mapped
2364  *
2365  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2366  * node id.  Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2367  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2368  *
2369  * Return: NUMA_NO_NODE if the page is in a node that is valid for this
2370  * policy, or a suitable node ID to allocate a replacement page from.
2371  */
2372 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2373 {
2374         struct mempolicy *pol;
2375         struct zoneref *z;
2376         int curnid = page_to_nid(page);
2377         unsigned long pgoff;
2378         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2379         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2380         int polnid = NUMA_NO_NODE;
2381         int ret = NUMA_NO_NODE;
2382
2383         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2384         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2385                 goto out;
2386
2387         switch (pol->mode) {
2388         case MPOL_INTERLEAVE:
2389                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2390                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2391                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2392                 break;
2393
2394         case MPOL_PREFERRED:
2395                 if (node_isset(curnid, pol->nodes))
2396                         goto out;
2397                 polnid = first_node(pol->nodes);
2398                 break;
2399
2400         case MPOL_LOCAL:
2401                 polnid = numa_node_id();
2402                 break;
2403
2404         case MPOL_BIND:
2405                 /* Optimize placement among multiple nodes via NUMA balancing */
2406                 if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2407                         if (node_isset(thisnid, pol->nodes))
2408                                 break;
2409                         goto out;
2410                 }
2411                 fallthrough;
2412
2413         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2414                 /*
2415                  * use current page if in policy nodemask,
2416                  * else select nearest allowed node, if any.
2417                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2418                  */
2419                 if (node_isset(curnid, pol->nodes))
2420                         goto out;
2421                 z = first_zones_zonelist(
2422                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2423                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2424                                 &pol->nodes);
2425                 polnid = zone_to_nid(z->zone);
2426                 break;
2427
2428         default:
2429                 BUG();
2430         }
2431
2432         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2433         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2434                 polnid = thisnid;
2435
2436                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2437                         goto out;
2438         }
2439
2440         if (curnid != polnid)
2441                 ret = polnid;
2442 out:
2443         mpol_cond_put(pol);
2444
2445         return ret;
2446 }
2447
2448 /*
2449  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2450  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2451  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2452  * policy.
2453  */
2454 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2455 {
2456         struct mempolicy *pol;
2457
2458         task_lock(task);
2459         pol = task->mempolicy;
2460         task->mempolicy = NULL;
2461         task_unlock(task);
2462         mpol_put(pol);
2463 }
2464
2465 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2466 {
2467         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2468         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2469         sp_free(n);
2470 }
2471
2472 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2473                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2474 {
2475         node->start = start;
2476         node->end = end;
2477         node->policy = pol;
2478 }
2479
2480 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2481                                 struct mempolicy *pol)
2482 {
2483         struct sp_node *n;
2484         struct mempolicy *newpol;
2485
2486         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2487         if (!n)
2488                 return NULL;
2489
2490         newpol = mpol_dup(pol);
2491         if (IS_ERR(newpol)) {
2492                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2493                 return NULL;
2494         }
2495         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2496         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2497
2498         return n;
2499 }
2500
2501 /* Replace a policy range. */
2502 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2503                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2504 {
2505         struct sp_node *n;
2506         struct sp_node *n_new = NULL;
2507         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2508         int ret = 0;
2509
2510 restart:
2511         write_lock(&sp->lock);
2512         n = sp_lookup(sp, start, end);
2513         /* Take care of old policies in the same range. */
2514         while (n && n->start < end) {
2515                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2516                 if (n->start >= start) {
2517                         if (n->end <= end)
2518                                 sp_delete(sp, n);
2519                         else
2520                                 n->start = end;
2521                 } else {
2522                         /* Old policy spanning whole new range. */
2523                         if (n->end > end) {
2524                                 if (!n_new)
2525                                         goto alloc_new;
2526
2527                                 *mpol_new = *n->policy;
2528                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2529                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2530                                 n->end = start;
2531                                 sp_insert(sp, n_new);
2532                                 n_new = NULL;
2533                                 mpol_new = NULL;
2534                                 break;
2535                         } else
2536                                 n->end = start;
2537                 }
2538                 if (!next)
2539                         break;
2540                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2541         }
2542         if (new)
2543                 sp_insert(sp, new);
2544         write_unlock(&sp->lock);
2545         ret = 0;
2546
2547 err_out:
2548         if (mpol_new)
2549                 mpol_put(mpol_new);
2550         if (n_new)
2551                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2552
2553         return ret;
2554
2555 alloc_new:
2556         write_unlock(&sp->lock);
2557         ret = -ENOMEM;
2558         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2559         if (!n_new)
2560                 goto err_out;
2561         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2562         if (!mpol_new)
2563                 goto err_out;
2564         atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2565         goto restart;
2566 }
2567
2568 /**
2569  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2570  * @sp: pointer to inode shared policy
2571  * @mpol:  struct mempolicy to install
2572  *
2573  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2574  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2575  * This must be released on exit.
2576  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2577  */
2578 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2579 {
2580         int ret;
2581
2582         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2583         rwlock_init(&sp->lock);
2584
2585         if (mpol) {
2586                 struct vm_area_struct pvma;
2587                 struct mempolicy *new;
2588                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2589
2590                 if (!scratch)
2591                         goto put_mpol;
2592                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2593                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2594                 if (IS_ERR(new))
2595                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2596
2597                 task_lock(current);
2598                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2599                 task_unlock(current);
2600                 if (ret)
2601                         goto put_new;
2602
2603                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2604                 vma_init(&pvma, NULL);
2605                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2606                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2607
2608 put_new:
2609                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2610 free_scratch:
2611                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2612 put_mpol:
2613                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2614         }
2615 }
2616
2617 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2618                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2619 {
2620         int err;
2621         struct sp_node *new = NULL;
2622         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2623
2624         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2625                  vma->vm_pgoff,
2626                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2627                  npol ? npol->flags : -1,
2628                  npol ? nodes_addr(npol->nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2629
2630         if (npol) {
2631                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2632                 if (!new)
2633                         return -ENOMEM;
2634         }
2635         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2636         if (err && new)
2637                 sp_free(new);
2638         return err;
2639 }
2640
2641 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2642 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2643 {
2644         struct sp_node *n;
2645         struct rb_node *next;
2646
2647         if (!p->root.rb_node)
2648                 return;
2649         write_lock(&p->lock);
2650         next = rb_first(&p->root);
2651         while (next) {
2652                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2653                 next = rb_next(&n->nd);
2654                 sp_delete(p, n);
2655         }
2656         write_unlock(&p->lock);
2657 }
2658
2659 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2660 static int __initdata numabalancing_override;
2661
2662 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2663 {
2664         bool numabalancing_default = false;
2665
2666         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2667                 numabalancing_default = true;
2668
2669         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2670         if (numabalancing_override)
2671                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2672
2673         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2674                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2675                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2676                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2677         }
2678 }
2679
2680 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2681 {
2682         int ret = 0;
2683         if (!str)
2684                 goto out;
2685
2686         if (!strcmp(str, "enable")) {
2687                 numabalancing_override = 1;
2688                 ret = 1;
2689         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2690                 numabalancing_override = -1;
2691                 ret = 1;
2692         }
2693 out:
2694         if (!ret)
2695                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2696
2697         return ret;
2698 }
2699 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2700 #else
2701 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2702 {
2703 }
2704 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2705
2706 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2707 void __init numa_policy_init(void)
2708 {
2709         nodemask_t interleave_nodes;
2710         unsigned long largest = 0;
2711         int nid, prefer = 0;
2712
2713         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2714                                          sizeof(struct mempolicy),
2715                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2716
2717         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2718                                      sizeof(struct sp_node),
2719                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2720
2721         for_each_node(nid) {
2722                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2723                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2724                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2725                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2726                         .nodes = nodemask_of_node(nid),
2727                 };
2728         }
2729
2730         /*
2731          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2732          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2733          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2734          */
2735         nodes_clear(interleave_nodes);
2736         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2737                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2738
2739                 /* Preserve the largest node */
2740                 if (largest < total_pages) {
2741                         largest = total_pages;
2742                         prefer = nid;
2743                 }
2744
2745                 /* Interleave this node? */
2746                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2747                         node_set(nid, interleave_nodes);
2748         }
2749
2750         /* All too small, use the largest */
2751         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2752                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2753
2754         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2755                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2756
2757         check_numabalancing_enable();
2758 }
2759
2760 /* Reset policy of current process to default */
2761 void numa_default_policy(void)
2762 {
2763         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Parse and format mempolicy from/to strings
2768  */
2769
2770 static const char * const policy_modes[] =
2771 {
2772         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2773         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2774         [MPOL_BIND]       = "bind",
2775         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2776         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2777         [MPOL_PREFERRED_MANY]  = "prefer (many)",
2778 };
2779
2780
2781 #ifdef CONFIG_TMPFS
2782 /**
2783  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2784  * @str:  string containing mempolicy to parse
2785  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2786  *
2787  * Format of input:
2788  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2789  *
2790  * On success, returns 0, else 1
2791  */
2792 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2793 {
2794         struct mempolicy *new = NULL;
2795         unsigned short mode_flags;
2796         nodemask_t nodes;
2797         char *nodelist = strchr(str, ':');
2798         char *flags = strchr(str, '=');
2799         int err = 1, mode;
2800
2801         if (flags)
2802                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2803
2804         if (nodelist) {
2805                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2806                 *nodelist++ = '\0';
2807                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2808                         goto out;
2809                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2810                         goto out;
2811         } else
2812                 nodes_clear(nodes);
2813
2814         mode = match_string(policy_modes, MPOL_MAX, str);
2815         if (mode < 0)
2816                 goto out;
2817
2818         switch (mode) {
2819         case MPOL_PREFERRED:
2820                 /*
2821                  * Insist on a nodelist of one node only, although later
2822                  * we use first_node(nodes) to grab a single node, so here
2823                  * nodelist (or nodes) cannot be empty.
2824                  */
2825                 if (nodelist) {
2826                         char *rest = nodelist;
2827                         while (isdigit(*rest))
2828                                 rest++;
2829                         if (*rest)
2830                                 goto out;
2831                         if (nodes_empty(nodes))
2832                                 goto out;
2833                 }
2834                 break;
2835         case MPOL_INTERLEAVE:
2836                 /*
2837                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2838                  */
2839                 if (!nodelist)
2840                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2841                 break;
2842         case MPOL_LOCAL:
2843                 /*
2844                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2845                  */
2846                 if (nodelist)
2847                         goto out;
2848                 break;
2849         case MPOL_DEFAULT:
2850                 /*
2851                  * Insist on a empty nodelist
2852                  */
2853                 if (!nodelist)
2854                         err = 0;
2855                 goto out;
2856         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2857         case MPOL_BIND:
2858                 /*
2859                  * Insist on a nodelist
2860                  */
2861                 if (!nodelist)
2862                         goto out;
2863         }
2864
2865         mode_flags = 0;
2866         if (flags) {
2867                 /*
2868                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2869                  * mode flags.
2870                  */
2871                 if (!strcmp(flags, "static"))
2872                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2873                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2874                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2875                 else
2876                         goto out;
2877         }
2878
2879         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2880         if (IS_ERR(new))
2881                 goto out;
2882
2883         /*
2884          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2885          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2886          */
2887         if (mode != MPOL_PREFERRED) {
2888                 new->nodes = nodes;
2889         } else if (nodelist) {
2890                 nodes_clear(new->nodes);
2891                 node_set(first_node(nodes), new->nodes);
2892         } else {
2893                 new->mode = MPOL_LOCAL;
2894         }
2895
2896         /*
2897          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2898          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2899          */
2900         new->w.user_nodemask = nodes;
2901
2902         err = 0;
2903
2904 out:
2905         /* Restore string for error message */
2906         if (nodelist)
2907                 *--nodelist = ':';
2908         if (flags)
2909                 *--flags = '=';
2910         if (!err)
2911                 *mpol = new;
2912         return err;
2913 }
2914 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2915
2916 /**
2917  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2918  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2919  * @maxlen:  length of @buffer
2920  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2921  *
2922  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2923  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2924  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2925  */
2926 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2927 {
2928         char *p = buffer;
2929         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2930         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2931         unsigned short flags = 0;
2932
2933         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2934                 mode = pol->mode;
2935                 flags = pol->flags;
2936         }
2937
2938         switch (mode) {
2939         case MPOL_DEFAULT:
2940         case MPOL_LOCAL:
2941                 break;
2942         case MPOL_PREFERRED:
2943         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2944         case MPOL_BIND:
2945         case MPOL_INTERLEAVE:
2946                 nodes = pol->nodes;
2947                 break;
2948         default:
2949                 WARN_ON_ONCE(1);
2950                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2951                 return;
2952         }
2953
2954         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2955
2956         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2957                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2958
2959                 /*
2960                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2961                  */
2962                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2963                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2964                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2965                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2966         }
2967
2968         if (!nodes_empty(nodes))
2969                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2970                                nodemask_pr_args(&nodes));
2971 }
2972
2973 bool numa_demotion_enabled = false;
2974
2975 #ifdef CONFIG_SYSFS
2976 static ssize_t numa_demotion_enabled_show(struct kobject *kobj,
2977                                           struct kobj_attribute *attr, char *buf)
2978 {
2979         return sysfs_emit(buf, "%s\n",
2980                           numa_demotion_enabled? "true" : "false");
2981 }
2982
2983 static ssize_t numa_demotion_enabled_store(struct kobject *kobj,
2984                                            struct kobj_attribute *attr,
2985                                            const char *buf, size_t count)
2986 {
2987         if (!strncmp(buf, "true", 4) || !strncmp(buf, "1", 1))
2988                 numa_demotion_enabled = true;
2989         else if (!strncmp(buf, "false", 5) || !strncmp(buf, "0", 1))
2990                 numa_demotion_enabled = false;
2991         else
2992                 return -EINVAL;
2993
2994         return count;
2995 }
2996
2997 static struct kobj_attribute numa_demotion_enabled_attr =
2998         __ATTR(demotion_enabled, 0644, numa_demotion_enabled_show,
2999                numa_demotion_enabled_store);
3000
3001 static struct attribute *numa_attrs[] = {
3002         &numa_demotion_enabled_attr.attr,
3003         NULL,
3004 };
3005
3006 static const struct attribute_group numa_attr_group = {
3007         .attrs = numa_attrs,
3008 };
3009
3010 static int __init numa_init_sysfs(void)
3011 {
3012         int err;
3013         struct kobject *numa_kobj;
3014
3015         numa_kobj = kobject_create_and_add("numa", mm_kobj);
3016         if (!numa_kobj) {
3017                 pr_err("failed to create numa kobject\n");
3018                 return -ENOMEM;
3019         }
3020         err = sysfs_create_group(numa_kobj, &numa_attr_group);
3021         if (err) {
3022                 pr_err("failed to register numa group\n");
3023                 goto delete_obj;
3024         }
3025         return 0;
3026
3027 delete_obj:
3028         kobject_put(numa_kobj);
3029         return err;
3030 }
3031 subsys_initcall(numa_init_sysfs);
3032 #endif