Linux 4.14.66
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
69
70 #include <linux/mempolicy.h>
71 #include <linux/mm.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/hugetlb.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/sched.h>
76 #include <linux/sched/mm.h>
77 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
78 #include <linux/sched/task.h>
79 #include <linux/nodemask.h>
80 #include <linux/cpuset.h>
81 #include <linux/slab.h>
82 #include <linux/string.h>
83 #include <linux/export.h>
84 #include <linux/nsproxy.h>
85 #include <linux/interrupt.h>
86 #include <linux/init.h>
87 #include <linux/compat.h>
88 #include <linux/swap.h>
89 #include <linux/seq_file.h>
90 #include <linux/proc_fs.h>
91 #include <linux/migrate.h>
92 #include <linux/ksm.h>
93 #include <linux/rmap.h>
94 #include <linux/security.h>
95 #include <linux/syscalls.h>
96 #include <linux/ctype.h>
97 #include <linux/mm_inline.h>
98 #include <linux/mmu_notifier.h>
99 #include <linux/printk.h>
100 #include <linux/swapops.h>
101
102 #include <asm/tlbflush.h>
103 #include <linux/uaccess.h>
104
105 #include "internal.h"
106
107 /* Internal flags */
108 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
109 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
110
111 static struct kmem_cache *policy_cache;
112 static struct kmem_cache *sn_cache;
113
114 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
115    policied. */
116 enum zone_type policy_zone = 0;
117
118 /*
119  * run-time system-wide default policy => local allocation
120  */
121 static struct mempolicy default_policy = {
122         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
123         .mode = MPOL_PREFERRED,
124         .flags = MPOL_F_LOCAL,
125 };
126
127 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
128
129 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
132         int node;
133
134         if (pol)
135                 return pol;
136
137         node = numa_node_id();
138         if (node != NUMA_NO_NODE) {
139                 pol = &preferred_node_policy[node];
140                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
141                 if (pol->mode)
142                         return pol;
143         }
144
145         return &default_policy;
146 }
147
148 static const struct mempolicy_operations {
149         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
150         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
151 } mpol_ops[MPOL_MAX];
152
153 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
154 {
155         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
156 }
157
158 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
159                                    const nodemask_t *rel)
160 {
161         nodemask_t tmp;
162         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
163         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
164 }
165
166 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
167 {
168         if (nodes_empty(*nodes))
169                 return -EINVAL;
170         pol->v.nodes = *nodes;
171         return 0;
172 }
173
174 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
175 {
176         if (!nodes)
177                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
178         else if (nodes_empty(*nodes))
179                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
180         else
181                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
182         return 0;
183 }
184
185 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
186 {
187         if (nodes_empty(*nodes))
188                 return -EINVAL;
189         pol->v.nodes = *nodes;
190         return 0;
191 }
192
193 /*
194  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
195  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
196  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
197  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
198  *
199  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
200  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
201  */
202 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
203                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
204 {
205         int ret;
206
207         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
208         if (pol == NULL)
209                 return 0;
210         /* Check N_MEMORY */
211         nodes_and(nsc->mask1,
212                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
213
214         VM_BUG_ON(!nodes);
215         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
216                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
217         else {
218                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
219                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
220                 else
221                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
222
223                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
224                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
225                 else
226                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
227                                                 cpuset_current_mems_allowed;
228         }
229
230         if (nodes)
231                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
232         else
233                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
234         return ret;
235 }
236
237 /*
238  * This function just creates a new policy, does some check and simple
239  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
240  */
241 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
242                                   nodemask_t *nodes)
243 {
244         struct mempolicy *policy;
245
246         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
247                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
248
249         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
250                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
251                         return ERR_PTR(-EINVAL);
252                 return NULL;
253         }
254         VM_BUG_ON(!nodes);
255
256         /*
257          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
258          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
259          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
260          */
261         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
262                 if (nodes_empty(*nodes)) {
263                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
264                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
265                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
266                 }
267         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
268                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
269                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
270                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
271                         return ERR_PTR(-EINVAL);
272                 mode = MPOL_PREFERRED;
273         } else if (nodes_empty(*nodes))
274                 return ERR_PTR(-EINVAL);
275         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
276         if (!policy)
277                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
278         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
279         policy->mode = mode;
280         policy->flags = flags;
281
282         return policy;
283 }
284
285 /* Slow path of a mpol destructor. */
286 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
287 {
288         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
289                 return;
290         kmem_cache_free(policy_cache, p);
291 }
292
293 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
294 {
295 }
296
297 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
298 {
299         nodemask_t tmp;
300
301         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
302                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
303         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
304                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
305         else {
306                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,pol->w.cpuset_mems_allowed,
307                                                                 *nodes);
308                 pol->w.cpuset_mems_allowed = tmp;
309         }
310
311         if (nodes_empty(tmp))
312                 tmp = *nodes;
313
314         pol->v.nodes = tmp;
315 }
316
317 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
318                                                 const nodemask_t *nodes)
319 {
320         nodemask_t tmp;
321
322         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
323                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
324
325                 if (node_isset(node, *nodes)) {
326                         pol->v.preferred_node = node;
327                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
328                 } else
329                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
330         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
331                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
332                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
333         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
334                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
335                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
336                                                    *nodes);
337                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
338         }
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_sem. 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)
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_sem 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         down_write(&mm->mmap_sem);
382         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
383                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
384         up_write(&mm->mmap_sem);
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_interleave,
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_bind,
401                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
402         },
403 };
404
405 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
406                                 unsigned long flags);
407
408 struct queue_pages {
409         struct list_head *pagelist;
410         unsigned long flags;
411         nodemask_t *nmask;
412         struct vm_area_struct *prev;
413 };
414
415 /*
416  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
417  *
418  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
419  * in the invert of qp->nmask.
420  */
421 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
422                                         struct queue_pages *qp)
423 {
424         int nid = page_to_nid(page);
425         unsigned long flags = qp->flags;
426
427         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
428 }
429
430 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
431                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
432 {
433         int ret = 0;
434         struct page *page;
435         struct queue_pages *qp = walk->private;
436         unsigned long flags;
437
438         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
439                 ret = 1;
440                 goto unlock;
441         }
442         page = pmd_page(*pmd);
443         if (is_huge_zero_page(page)) {
444                 spin_unlock(ptl);
445                 __split_huge_pmd(walk->vma, pmd, addr, false, NULL);
446                 goto out;
447         }
448         if (!thp_migration_supported()) {
449                 get_page(page);
450                 spin_unlock(ptl);
451                 lock_page(page);
452                 ret = split_huge_page(page);
453                 unlock_page(page);
454                 put_page(page);
455                 goto out;
456         }
457         if (!queue_pages_required(page, qp)) {
458                 ret = 1;
459                 goto unlock;
460         }
461
462         ret = 1;
463         flags = qp->flags;
464         /* go to thp migration */
465         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
466                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
467 unlock:
468         spin_unlock(ptl);
469 out:
470         return ret;
471 }
472
473 /*
474  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
475  * and move them to the pagelist if they do.
476  */
477 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
478                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
479 {
480         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
481         struct page *page;
482         struct queue_pages *qp = walk->private;
483         unsigned long flags = qp->flags;
484         int ret;
485         pte_t *pte;
486         spinlock_t *ptl;
487
488         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
489         if (ptl) {
490                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
491                 if (ret)
492                         return 0;
493         }
494
495         if (pmd_trans_unstable(pmd))
496                 return 0;
497 retry:
498         pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
499         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
500                 if (!pte_present(*pte))
501                         continue;
502                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
503                 if (!page)
504                         continue;
505                 /*
506                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
507                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
508                  */
509                 if (PageReserved(page))
510                         continue;
511                 if (!queue_pages_required(page, qp))
512                         continue;
513                 if (PageTransCompound(page) && !thp_migration_supported()) {
514                         get_page(page);
515                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
516                         lock_page(page);
517                         ret = split_huge_page(page);
518                         unlock_page(page);
519                         put_page(page);
520                         /* Failed to split -- skip. */
521                         if (ret) {
522                                 pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd,
523                                                 addr, &ptl);
524                                 continue;
525                         }
526                         goto retry;
527                 }
528
529                 migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
530         }
531         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
532         cond_resched();
533         return 0;
534 }
535
536 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
537                                unsigned long addr, unsigned long end,
538                                struct mm_walk *walk)
539 {
540 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
541         struct queue_pages *qp = walk->private;
542         unsigned long flags = qp->flags;
543         struct page *page;
544         spinlock_t *ptl;
545         pte_t entry;
546
547         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
548         entry = huge_ptep_get(pte);
549         if (!pte_present(entry))
550                 goto unlock;
551         page = pte_page(entry);
552         if (!queue_pages_required(page, qp))
553                 goto unlock;
554         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
555         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
556             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
557                 isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
558 unlock:
559         spin_unlock(ptl);
560 #else
561         BUG();
562 #endif
563         return 0;
564 }
565
566 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
567 /*
568  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
569  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
570  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
571  *
572  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
573  * an architecture makes a different choice, it will need further
574  * changes to the core.
575  */
576 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
577                         unsigned long addr, unsigned long end)
578 {
579         int nr_updated;
580
581         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
582         if (nr_updated)
583                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
584
585         return nr_updated;
586 }
587 #else
588 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
589                         unsigned long addr, unsigned long end)
590 {
591         return 0;
592 }
593 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
594
595 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
596                                 struct mm_walk *walk)
597 {
598         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
599         struct queue_pages *qp = walk->private;
600         unsigned long endvma = vma->vm_end;
601         unsigned long flags = qp->flags;
602
603         if (!vma_migratable(vma))
604                 return 1;
605
606         if (endvma > end)
607                 endvma = end;
608         if (vma->vm_start > start)
609                 start = vma->vm_start;
610
611         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
612                 if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
613                         return -EFAULT;
614                 if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
615                         return -EFAULT;
616         }
617
618         qp->prev = vma;
619
620         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
621                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
622                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
623                         (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)) &&
624                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
625                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
626                 return 1;
627         }
628
629         /* queue pages from current vma */
630         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
631                 return 0;
632         return 1;
633 }
634
635 /*
636  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
637  *
638  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
639  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
640  * passed via @private.)
641  */
642 static int
643 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
644                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
645                 struct list_head *pagelist)
646 {
647         struct queue_pages qp = {
648                 .pagelist = pagelist,
649                 .flags = flags,
650                 .nmask = nodes,
651                 .prev = NULL,
652         };
653         struct mm_walk queue_pages_walk = {
654                 .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
655                 .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
656                 .test_walk = queue_pages_test_walk,
657                 .mm = mm,
658                 .private = &qp,
659         };
660
661         return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
662 }
663
664 /*
665  * Apply policy to a single VMA
666  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
667  */
668 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
669                                                 struct mempolicy *pol)
670 {
671         int err;
672         struct mempolicy *old;
673         struct mempolicy *new;
674
675         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
676                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
677                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
678                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
679
680         new = mpol_dup(pol);
681         if (IS_ERR(new))
682                 return PTR_ERR(new);
683
684         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
685                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
686                 if (err)
687                         goto err_out;
688         }
689
690         old = vma->vm_policy;
691         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
692         mpol_put(old);
693
694         return 0;
695  err_out:
696         mpol_put(new);
697         return err;
698 }
699
700 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
701 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
702                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
703 {
704         struct vm_area_struct *next;
705         struct vm_area_struct *prev;
706         struct vm_area_struct *vma;
707         int err = 0;
708         pgoff_t pgoff;
709         unsigned long vmstart;
710         unsigned long vmend;
711
712         vma = find_vma(mm, start);
713         if (!vma || vma->vm_start > start)
714                 return -EFAULT;
715
716         prev = vma->vm_prev;
717         if (start > vma->vm_start)
718                 prev = vma;
719
720         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
721                 next = vma->vm_next;
722                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
723                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
724
725                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
726                         continue;
727
728                 pgoff = vma->vm_pgoff +
729                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
730                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
731                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
732                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
733                 if (prev) {
734                         vma = prev;
735                         next = vma->vm_next;
736                         if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
737                                 continue;
738                         /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
739                         goto replace;
740                 }
741                 if (vma->vm_start != vmstart) {
742                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
743                         if (err)
744                                 goto out;
745                 }
746                 if (vma->vm_end != vmend) {
747                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
748                         if (err)
749                                 goto out;
750                 }
751  replace:
752                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
753                 if (err)
754                         goto out;
755         }
756
757  out:
758         return err;
759 }
760
761 /* Set the process memory policy */
762 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
763                              nodemask_t *nodes)
764 {
765         struct mempolicy *new, *old;
766         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
767         int ret;
768
769         if (!scratch)
770                 return -ENOMEM;
771
772         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
773         if (IS_ERR(new)) {
774                 ret = PTR_ERR(new);
775                 goto out;
776         }
777
778         task_lock(current);
779         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
780         if (ret) {
781                 task_unlock(current);
782                 mpol_put(new);
783                 goto out;
784         }
785         old = current->mempolicy;
786         current->mempolicy = new;
787         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
788                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
789         task_unlock(current);
790         mpol_put(old);
791         ret = 0;
792 out:
793         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
794         return ret;
795 }
796
797 /*
798  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
799  *
800  * Called with task's alloc_lock held
801  */
802 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
803 {
804         nodes_clear(*nodes);
805         if (p == &default_policy)
806                 return;
807
808         switch (p->mode) {
809         case MPOL_BIND:
810                 /* Fall through */
811         case MPOL_INTERLEAVE:
812                 *nodes = p->v.nodes;
813                 break;
814         case MPOL_PREFERRED:
815                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
816                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
817                 /* else return empty node mask for local allocation */
818                 break;
819         default:
820                 BUG();
821         }
822 }
823
824 static int lookup_node(unsigned long addr)
825 {
826         struct page *p;
827         int err;
828
829         err = get_user_pages(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, NULL);
830         if (err >= 0) {
831                 err = page_to_nid(p);
832                 put_page(p);
833         }
834         return err;
835 }
836
837 /* Retrieve NUMA policy */
838 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
839                              unsigned long addr, unsigned long flags)
840 {
841         int err;
842         struct mm_struct *mm = current->mm;
843         struct vm_area_struct *vma = NULL;
844         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
845
846         if (flags &
847                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
848                 return -EINVAL;
849
850         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
851                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
852                         return -EINVAL;
853                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
854                 task_lock(current);
855                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
856                 task_unlock(current);
857                 return 0;
858         }
859
860         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
861                 /*
862                  * Do NOT fall back to task policy if the
863                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
864                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
865                  */
866                 down_read(&mm->mmap_sem);
867                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
868                 if (!vma) {
869                         up_read(&mm->mmap_sem);
870                         return -EFAULT;
871                 }
872                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
873                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
874                 else
875                         pol = vma->vm_policy;
876         } else if (addr)
877                 return -EINVAL;
878
879         if (!pol)
880                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
881
882         if (flags & MPOL_F_NODE) {
883                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
884                         err = lookup_node(addr);
885                         if (err < 0)
886                                 goto out;
887                         *policy = err;
888                 } else if (pol == current->mempolicy &&
889                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
890                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->v.nodes);
891                 } else {
892                         err = -EINVAL;
893                         goto out;
894                 }
895         } else {
896                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
897                                                 pol->mode;
898                 /*
899                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
900                  * the policy to userspace.
901                  */
902                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
903         }
904
905         err = 0;
906         if (nmask) {
907                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
908                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
909                 } else {
910                         task_lock(current);
911                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
912                         task_unlock(current);
913                 }
914         }
915
916  out:
917         mpol_cond_put(pol);
918         if (vma)
919                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
920         return err;
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_MIGRATION
924 /*
925  * page migration, thp tail pages can be passed.
926  */
927 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
928                                 unsigned long flags)
929 {
930         struct page *head = compound_head(page);
931         /*
932          * Avoid migrating a page that is shared with others.
933          */
934         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
935                 if (!isolate_lru_page(head)) {
936                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
937                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
938                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
939                                 hpage_nr_pages(head));
940                 }
941         }
942 }
943
944 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
945 {
946         if (PageHuge(page))
947                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
948                                         node);
949         else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
950                 struct page *thp;
951
952                 thp = alloc_pages_node(node,
953                         (GFP_TRANSHUGE | __GFP_THISNODE),
954                         HPAGE_PMD_ORDER);
955                 if (!thp)
956                         return NULL;
957                 prep_transhuge_page(thp);
958                 return thp;
959         } else
960                 return __alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
961                                                     __GFP_THISNODE, 0);
962 }
963
964 /*
965  * Migrate pages from one node to a target node.
966  * Returns error or the number of pages not migrated.
967  */
968 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
969                            int flags)
970 {
971         nodemask_t nmask;
972         LIST_HEAD(pagelist);
973         int err = 0;
974
975         nodes_clear(nmask);
976         node_set(source, nmask);
977
978         /*
979          * This does not "check" the range but isolates all pages that
980          * need migration.  Between passing in the full user address
981          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
982          */
983         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
984         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
985                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
986
987         if (!list_empty(&pagelist)) {
988                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
989                                         MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
990                 if (err)
991                         putback_movable_pages(&pagelist);
992         }
993
994         return err;
995 }
996
997 /*
998  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
999  * layout as much as possible.
1000  *
1001  * Returns the number of page that could not be moved.
1002  */
1003 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1004                      const nodemask_t *to, int flags)
1005 {
1006         int busy = 0;
1007         int err;
1008         nodemask_t tmp;
1009
1010         err = migrate_prep();
1011         if (err)
1012                 return err;
1013
1014         down_read(&mm->mmap_sem);
1015
1016         /*
1017          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1018          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1019          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1020          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1021          *
1022          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1023          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1024          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1025          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1026          *
1027          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1028          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1029          * (nothing left to migrate).
1030          *
1031          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1032          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1033          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1034          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1035          * before migrating outgoing memory source that same node.
1036          *
1037          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1038          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1039          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1040          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1041          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1042          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1043          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1044          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1045          */
1046
1047         tmp = *from;
1048         while (!nodes_empty(tmp)) {
1049                 int s,d;
1050                 int source = NUMA_NO_NODE;
1051                 int dest = 0;
1052
1053                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1054
1055                         /*
1056                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1057                          * node relationship of the pages established between
1058                          * threads and memory areas.
1059                          *
1060                          * However if the number of source nodes is not equal to
1061                          * the number of destination nodes we can not preserve
1062                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1063                          * copying memory from a node that is in the destination
1064                          * mask.
1065                          *
1066                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1067                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1068                          */
1069
1070                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1071                                                 (node_isset(s, *to)))
1072                                 continue;
1073
1074                         d = node_remap(s, *from, *to);
1075                         if (s == d)
1076                                 continue;
1077
1078                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1079                         dest = d;
1080
1081                         /* dest not in remaining from nodes? */
1082                         if (!node_isset(dest, tmp))
1083                                 break;
1084                 }
1085                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1086                         break;
1087
1088                 node_clear(source, tmp);
1089                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1090                 if (err > 0)
1091                         busy += err;
1092                 if (err < 0)
1093                         break;
1094         }
1095         up_read(&mm->mmap_sem);
1096         if (err < 0)
1097                 return err;
1098         return busy;
1099
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1104  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1105  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1106  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1107  * is in virtual address order.
1108  */
1109 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1110 {
1111         struct vm_area_struct *vma;
1112         unsigned long uninitialized_var(address);
1113
1114         vma = find_vma(current->mm, start);
1115         while (vma) {
1116                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1117                 if (address != -EFAULT)
1118                         break;
1119                 vma = vma->vm_next;
1120         }
1121
1122         if (PageHuge(page)) {
1123                 BUG_ON(!vma);
1124                 return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
1125         } else if (thp_migration_supported() && PageTransHuge(page)) {
1126                 struct page *thp;
1127
1128                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1129                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1130                 if (!thp)
1131                         return NULL;
1132                 prep_transhuge_page(thp);
1133                 return thp;
1134         }
1135         /*
1136          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1137          */
1138         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1139                         vma, address);
1140 }
1141 #else
1142
1143 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1144                                 unsigned long flags)
1145 {
1146 }
1147
1148 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1149                      const nodemask_t *to, int flags)
1150 {
1151         return -ENOSYS;
1152 }
1153
1154 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
1155 {
1156         return NULL;
1157 }
1158 #endif
1159
1160 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1161                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1162                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1163 {
1164         struct mm_struct *mm = current->mm;
1165         struct mempolicy *new;
1166         unsigned long end;
1167         int err;
1168         LIST_HEAD(pagelist);
1169
1170         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1171                 return -EINVAL;
1172         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1173                 return -EPERM;
1174
1175         if (start & ~PAGE_MASK)
1176                 return -EINVAL;
1177
1178         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1179                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1180
1181         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1182         end = start + len;
1183
1184         if (end < start)
1185                 return -EINVAL;
1186         if (end == start)
1187                 return 0;
1188
1189         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1190         if (IS_ERR(new))
1191                 return PTR_ERR(new);
1192
1193         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1194                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1195
1196         /*
1197          * If we are using the default policy then operation
1198          * on discontinuous address spaces is okay after all
1199          */
1200         if (!new)
1201                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1202
1203         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1204                  start, start + len, mode, mode_flags,
1205                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1206
1207         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1208
1209                 err = migrate_prep();
1210                 if (err)
1211                         goto mpol_out;
1212         }
1213         {
1214                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1215                 if (scratch) {
1216                         down_write(&mm->mmap_sem);
1217                         task_lock(current);
1218                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1219                         task_unlock(current);
1220                         if (err)
1221                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1222                 } else
1223                         err = -ENOMEM;
1224                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1225         }
1226         if (err)
1227                 goto mpol_out;
1228
1229         err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1230                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1231         if (!err)
1232                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1233
1234         if (!err) {
1235                 int nr_failed = 0;
1236
1237                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1238                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1239                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1240                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
1241                         if (nr_failed)
1242                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1243                 }
1244
1245                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1246                         err = -EIO;
1247         } else
1248                 putback_movable_pages(&pagelist);
1249
1250         up_write(&mm->mmap_sem);
1251  mpol_out:
1252         mpol_put(new);
1253         return err;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1258  */
1259
1260 /* Copy a node mask from user space. */
1261 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1262                      unsigned long maxnode)
1263 {
1264         unsigned long k;
1265         unsigned long t;
1266         unsigned long nlongs;
1267         unsigned long endmask;
1268
1269         --maxnode;
1270         nodes_clear(*nodes);
1271         if (maxnode == 0 || !nmask)
1272                 return 0;
1273         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1274                 return -EINVAL;
1275
1276         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1277         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1278                 endmask = ~0UL;
1279         else
1280                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1281
1282         /*
1283          * When the user specified more nodes than supported just check
1284          * if the non supported part is all zero.
1285          *
1286          * If maxnode have more longs than MAX_NUMNODES, check
1287          * the bits in that area first. And then go through to
1288          * check the rest bits which equal or bigger than MAX_NUMNODES.
1289          * Otherwise, just check bits [MAX_NUMNODES, maxnode).
1290          */
1291         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1292                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1293                         return -EINVAL;
1294                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1295                         if (get_user(t, nmask + k))
1296                                 return -EFAULT;
1297                         if (k == nlongs - 1) {
1298                                 if (t & endmask)
1299                                         return -EINVAL;
1300                         } else if (t)
1301                                 return -EINVAL;
1302                 }
1303                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1304                 endmask = ~0UL;
1305         }
1306
1307         if (maxnode > MAX_NUMNODES && MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG != 0) {
1308                 unsigned long valid_mask = endmask;
1309
1310                 valid_mask &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1311                 if (get_user(t, nmask + nlongs - 1))
1312                         return -EFAULT;
1313                 if (t & valid_mask)
1314                         return -EINVAL;
1315         }
1316
1317         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1318                 return -EFAULT;
1319         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 /* Copy a kernel node mask to user space */
1324 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1325                               nodemask_t *nodes)
1326 {
1327         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1328         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1329
1330         if (copy > nbytes) {
1331                 if (copy > PAGE_SIZE)
1332                         return -EINVAL;
1333                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1334                         return -EFAULT;
1335                 copy = nbytes;
1336         }
1337         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1338 }
1339
1340 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1341                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1342                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1343 {
1344         nodemask_t nodes;
1345         int err;
1346         unsigned short mode_flags;
1347
1348         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1349         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1350         if (mode >= MPOL_MAX)
1351                 return -EINVAL;
1352         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1353             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1354                 return -EINVAL;
1355         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1356         if (err)
1357                 return err;
1358         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1359 }
1360
1361 /* Set the process memory policy */
1362 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1363                 unsigned long, maxnode)
1364 {
1365         int err;
1366         nodemask_t nodes;
1367         unsigned short flags;
1368
1369         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1370         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1371         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1372                 return -EINVAL;
1373         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1374                 return -EINVAL;
1375         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1376         if (err)
1377                 return err;
1378         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1379 }
1380
1381 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1382                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1383                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1384 {
1385         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1386         struct mm_struct *mm = NULL;
1387         struct task_struct *task;
1388         nodemask_t task_nodes;
1389         int err;
1390         nodemask_t *old;
1391         nodemask_t *new;
1392         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1393
1394         if (!scratch)
1395                 return -ENOMEM;
1396
1397         old = &scratch->mask1;
1398         new = &scratch->mask2;
1399
1400         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1401         if (err)
1402                 goto out;
1403
1404         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1405         if (err)
1406                 goto out;
1407
1408         /* Find the mm_struct */
1409         rcu_read_lock();
1410         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1411         if (!task) {
1412                 rcu_read_unlock();
1413                 err = -ESRCH;
1414                 goto out;
1415         }
1416         get_task_struct(task);
1417
1418         err = -EINVAL;
1419
1420         /*
1421          * Check if this process has the right to modify the specified
1422          * process. The right exists if the process has administrative
1423          * capabilities, superuser privileges or the same
1424          * userid as the target process.
1425          */
1426         tcred = __task_cred(task);
1427         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1428             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1429             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1430                 rcu_read_unlock();
1431                 err = -EPERM;
1432                 goto out_put;
1433         }
1434         rcu_read_unlock();
1435
1436         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1437         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1438         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1439                 err = -EPERM;
1440                 goto out_put;
1441         }
1442
1443         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1444         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1445         if (nodes_empty(*new))
1446                 goto out_put;
1447
1448         nodes_and(*new, *new, node_states[N_MEMORY]);
1449         if (nodes_empty(*new))
1450                 goto out_put;
1451
1452         err = security_task_movememory(task);
1453         if (err)
1454                 goto out_put;
1455
1456         mm = get_task_mm(task);
1457         put_task_struct(task);
1458
1459         if (!mm) {
1460                 err = -EINVAL;
1461                 goto out;
1462         }
1463
1464         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1465                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1466
1467         mmput(mm);
1468 out:
1469         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1470
1471         return err;
1472
1473 out_put:
1474         put_task_struct(task);
1475         goto out;
1476
1477 }
1478
1479
1480 /* Retrieve NUMA policy */
1481 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1482                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1483                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1484 {
1485         int err;
1486         int uninitialized_var(pval);
1487         nodemask_t nodes;
1488
1489         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1490                 return -EINVAL;
1491
1492         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1493
1494         if (err)
1495                 return err;
1496
1497         if (policy && put_user(pval, policy))
1498                 return -EFAULT;
1499
1500         if (nmask)
1501                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1502
1503         return err;
1504 }
1505
1506 #ifdef CONFIG_COMPAT
1507
1508 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1509                        compat_ulong_t __user *, nmask,
1510                        compat_ulong_t, maxnode,
1511                        compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
1512 {
1513         long err;
1514         unsigned long __user *nm = NULL;
1515         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1516         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1517
1518         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1519         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1520
1521         if (nmask)
1522                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1523
1524         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1525
1526         if (!err && nmask) {
1527                 unsigned long copy_size;
1528                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1529                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1530                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1531                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1532                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1533         }
1534
1535         return err;
1536 }
1537
1538 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1539                        compat_ulong_t, maxnode)
1540 {
1541         unsigned long __user *nm = NULL;
1542         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1543         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1544
1545         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1546         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1547
1548         if (nmask) {
1549                 if (compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits))
1550                         return -EFAULT;
1551                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1552                 if (copy_to_user(nm, bm, alloc_size))
1553                         return -EFAULT;
1554         }
1555
1556         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1557 }
1558
1559 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
1560                        compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
1561                        compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
1562 {
1563         unsigned long __user *nm = NULL;
1564         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1565         nodemask_t bm;
1566
1567         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1568         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1569
1570         if (nmask) {
1571                 if (compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits))
1572                         return -EFAULT;
1573                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1574                 if (copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size))
1575                         return -EFAULT;
1576         }
1577
1578         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1579 }
1580
1581 #endif
1582
1583 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1584                                                 unsigned long addr)
1585 {
1586         struct mempolicy *pol = NULL;
1587
1588         if (vma) {
1589                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1590                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1591                 } else if (vma->vm_policy) {
1592                         pol = vma->vm_policy;
1593
1594                         /*
1595                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1596                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1597                          * count on these policies which will be dropped by
1598                          * mpol_cond_put() later
1599                          */
1600                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1601                                 mpol_get(pol);
1602                 }
1603         }
1604
1605         return pol;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1610  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1611  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1612  *
1613  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1614  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1615  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1616  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1617  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1618  * extra reference for shared policies.
1619  */
1620 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1621                                                 unsigned long addr)
1622 {
1623         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1624
1625         if (!pol)
1626                 pol = get_task_policy(current);
1627
1628         return pol;
1629 }
1630
1631 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1632 {
1633         struct mempolicy *pol;
1634
1635         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1636                 bool ret = false;
1637
1638                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1639                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1640                         ret = true;
1641                 mpol_cond_put(pol);
1642
1643                 return ret;
1644         }
1645
1646         pol = vma->vm_policy;
1647         if (!pol)
1648                 pol = get_task_policy(current);
1649
1650         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1651 }
1652
1653 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1654 {
1655         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1656
1657         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1658
1659         /*
1660          * if policy->v.nodes has movable memory only,
1661          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1662          *
1663          * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1664          * so if the following test faile, it implies
1665          * policy->v.nodes has movable memory only.
1666          */
1667         if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1668                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1669
1670         return zone >= dynamic_policy_zone;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1675  * page allocation
1676  */
1677 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1678 {
1679         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1680         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1681                         apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1682                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1683                 return &policy->v.nodes;
1684
1685         return NULL;
1686 }
1687
1688 /* Return the node id preferred by the given mempolicy, or the given id */
1689 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1690                                                                 int nd)
1691 {
1692         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED && !(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1693                 nd = policy->v.preferred_node;
1694         else {
1695                 /*
1696                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1697                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1698                  * requested node and not break the policy.
1699                  */
1700                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1701         }
1702
1703         return nd;
1704 }
1705
1706 /* Do dynamic interleaving for a process */
1707 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1708 {
1709         unsigned next;
1710         struct task_struct *me = current;
1711
1712         next = next_node_in(me->il_prev, policy->v.nodes);
1713         if (next < MAX_NUMNODES)
1714                 me->il_prev = next;
1715         return next;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1720  * next slab entry.
1721  */
1722 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1723 {
1724         struct mempolicy *policy;
1725         int node = numa_mem_id();
1726
1727         if (in_interrupt())
1728                 return node;
1729
1730         policy = current->mempolicy;
1731         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1732                 return node;
1733
1734         switch (policy->mode) {
1735         case MPOL_PREFERRED:
1736                 /*
1737                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1738                  */
1739                 return policy->v.preferred_node;
1740
1741         case MPOL_INTERLEAVE:
1742                 return interleave_nodes(policy);
1743
1744         case MPOL_BIND: {
1745                 struct zoneref *z;
1746
1747                 /*
1748                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1749                  * first node.
1750                  */
1751                 struct zonelist *zonelist;
1752                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1753                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1754                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1755                                                         &policy->v.nodes);
1756                 return z->zone ? z->zone->node : node;
1757         }
1758
1759         default:
1760                 BUG();
1761         }
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1766  * node in pol->v.nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1767  * number of present nodes.
1768  */
1769 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1770 {
1771         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1772         unsigned target;
1773         int i;
1774         int nid;
1775
1776         if (!nnodes)
1777                 return numa_node_id();
1778         target = (unsigned int)n % nnodes;
1779         nid = first_node(pol->v.nodes);
1780         for (i = 0; i < target; i++)
1781                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1782         return nid;
1783 }
1784
1785 /* Determine a node number for interleave */
1786 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1787                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1788 {
1789         if (vma) {
1790                 unsigned long off;
1791
1792                 /*
1793                  * for small pages, there is no difference between
1794                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1795                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1796                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1797                  * a useful offset.
1798                  */
1799                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1800                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1801                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1802                 return offset_il_node(pol, off);
1803         } else
1804                 return interleave_nodes(pol);
1805 }
1806
1807 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1808 /*
1809  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1810  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1811  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1812  * @gfp_flags: for requested zone
1813  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1814  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1815  *
1816  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1817  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1818  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1819  * @nodemask for filtering the zonelist.
1820  *
1821  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1822  */
1823 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1824                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1825 {
1826         int nid;
1827
1828         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1829         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1830
1831         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1832                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1833                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1834         } else {
1835                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1836                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1837                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1838         }
1839         return nid;
1840 }
1841
1842 /*
1843  * init_nodemask_of_mempolicy
1844  *
1845  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1846  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1847  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1848  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1849  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1850  * of non-default mempolicy.
1851  *
1852  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1853  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1854  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1855  *
1856  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1857  */
1858 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1859 {
1860         struct mempolicy *mempolicy;
1861         int nid;
1862
1863         if (!(mask && current->mempolicy))
1864                 return false;
1865
1866         task_lock(current);
1867         mempolicy = current->mempolicy;
1868         switch (mempolicy->mode) {
1869         case MPOL_PREFERRED:
1870                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1871                         nid = numa_node_id();
1872                 else
1873                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1874                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1875                 break;
1876
1877         case MPOL_BIND:
1878                 /* Fall through */
1879         case MPOL_INTERLEAVE:
1880                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1881                 break;
1882
1883         default:
1884                 BUG();
1885         }
1886         task_unlock(current);
1887
1888         return true;
1889 }
1890 #endif
1891
1892 /*
1893  * mempolicy_nodemask_intersects
1894  *
1895  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1896  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1897  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1898  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1899  *
1900  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1901  */
1902 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1903                                         const nodemask_t *mask)
1904 {
1905         struct mempolicy *mempolicy;
1906         bool ret = true;
1907
1908         if (!mask)
1909                 return ret;
1910         task_lock(tsk);
1911         mempolicy = tsk->mempolicy;
1912         if (!mempolicy)
1913                 goto out;
1914
1915         switch (mempolicy->mode) {
1916         case MPOL_PREFERRED:
1917                 /*
1918                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
1919                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
1920                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
1921                  * nodes in mask.
1922                  */
1923                 break;
1924         case MPOL_BIND:
1925         case MPOL_INTERLEAVE:
1926                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
1927                 break;
1928         default:
1929                 BUG();
1930         }
1931 out:
1932         task_unlock(tsk);
1933         return ret;
1934 }
1935
1936 /* Allocate a page in interleaved policy.
1937    Own path because it needs to do special accounting. */
1938 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1939                                         unsigned nid)
1940 {
1941         struct page *page;
1942
1943         page = __alloc_pages(gfp, order, nid);
1944         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
1945                 preempt_disable();
1946                 __inc_numa_state(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1947                 preempt_enable();
1948         }
1949         return page;
1950 }
1951
1952 /**
1953  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
1954  *
1955  *      @gfp:
1956  *      %GFP_USER    user allocation.
1957  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1958  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1959  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1960  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1961  *
1962  *      @order:Order of the GFP allocation.
1963  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1964  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1965  *      @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
1966  *      @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
1967  *
1968  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1969  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1970  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1971  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1972  *      all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
1973  *      NULL when no page can be allocated.
1974  */
1975 struct page *
1976 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
1977                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
1978 {
1979         struct mempolicy *pol;
1980         struct page *page;
1981         int preferred_nid;
1982         nodemask_t *nmask;
1983
1984         pol = get_vma_policy(vma, addr);
1985
1986         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1987                 unsigned nid;
1988
1989                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
1990                 mpol_cond_put(pol);
1991                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
1992                 goto out;
1993         }
1994
1995         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
1996                 int hpage_node = node;
1997
1998                 /*
1999                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2000                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2001                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2002                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2003                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2004                  *
2005                  * If the policy is interleave, or does not allow the current
2006                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2007                  */
2008                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
2009                                                 !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
2010                         hpage_node = pol->v.preferred_node;
2011
2012                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2013                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2014                         mpol_cond_put(pol);
2015                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2016                                                 gfp | __GFP_THISNODE, order);
2017                         goto out;
2018                 }
2019         }
2020
2021         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2022         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2023         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2024         mpol_cond_put(pol);
2025 out:
2026         return page;
2027 }
2028
2029 /**
2030  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2031  *
2032  *      @gfp:
2033  *              %GFP_USER   user allocation,
2034  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2035  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2036  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2037  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2038  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2039  *
2040  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2041  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2042  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2043  */
2044 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2045 {
2046         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2047         struct page *page;
2048
2049         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2050                 pol = get_task_policy(current);
2051
2052         /*
2053          * No reference counting needed for current->mempolicy
2054          * nor system default_policy
2055          */
2056         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2057                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2058         else
2059                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2060                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2061                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2062
2063         return page;
2064 }
2065 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2066
2067 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2068 {
2069         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2070
2071         if (IS_ERR(pol))
2072                 return PTR_ERR(pol);
2073         dst->vm_policy = pol;
2074         return 0;
2075 }
2076
2077 /*
2078  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2079  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2080  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2081  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2082  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2083  *
2084  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2085  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2086  */
2087
2088 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2089 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2090 {
2091         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2092
2093         if (!new)
2094                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2095
2096         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2097         if (old == current->mempolicy) {
2098                 task_lock(current);
2099                 *new = *old;
2100                 task_unlock(current);
2101         } else
2102                 *new = *old;
2103
2104         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2105                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2106                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2107         }
2108         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2109         return new;
2110 }
2111
2112 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2113 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2114 {
2115         if (!a || !b)
2116                 return false;
2117         if (a->mode != b->mode)
2118                 return false;
2119         if (a->flags != b->flags)
2120                 return false;
2121         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2122                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2123                         return false;
2124
2125         switch (a->mode) {
2126         case MPOL_BIND:
2127                 /* Fall through */
2128         case MPOL_INTERLEAVE:
2129                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2130         case MPOL_PREFERRED:
2131                 /* a's ->flags is the same as b's */
2132                 if (a->flags & MPOL_F_LOCAL)
2133                         return true;
2134                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2135         default:
2136                 BUG();
2137                 return false;
2138         }
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Shared memory backing store policy support.
2143  *
2144  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2145  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2146  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2147  * for any accesses to the tree.
2148  */
2149
2150 /*
2151  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2152  * reading or for writing
2153  */
2154 static struct sp_node *
2155 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2156 {
2157         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2158
2159         while (n) {
2160                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2161
2162                 if (start >= p->end)
2163                         n = n->rb_right;
2164                 else if (end <= p->start)
2165                         n = n->rb_left;
2166                 else
2167                         break;
2168         }
2169         if (!n)
2170                 return NULL;
2171         for (;;) {
2172                 struct sp_node *w = NULL;
2173                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2174                 if (!prev)
2175                         break;
2176                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2177                 if (w->end <= start)
2178                         break;
2179                 n = prev;
2180         }
2181         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2182 }
2183
2184 /*
2185  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2186  * writing.
2187  */
2188 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2189 {
2190         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2191         struct rb_node *parent = NULL;
2192         struct sp_node *nd;
2193
2194         while (*p) {
2195                 parent = *p;
2196                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2197                 if (new->start < nd->start)
2198                         p = &(*p)->rb_left;
2199                 else if (new->end > nd->end)
2200                         p = &(*p)->rb_right;
2201                 else
2202                         BUG();
2203         }
2204         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2205         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2206         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2207                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2208 }
2209
2210 /* Find shared policy intersecting idx */
2211 struct mempolicy *
2212 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2213 {
2214         struct mempolicy *pol = NULL;
2215         struct sp_node *sn;
2216
2217         if (!sp->root.rb_node)
2218                 return NULL;
2219         read_lock(&sp->lock);
2220         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2221         if (sn) {
2222                 mpol_get(sn->policy);
2223                 pol = sn->policy;
2224         }
2225         read_unlock(&sp->lock);
2226         return pol;
2227 }
2228
2229 static void sp_free(struct sp_node *n)
2230 {
2231         mpol_put(n->policy);
2232         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2233 }
2234
2235 /**
2236  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2237  *
2238  * @page: page to be checked
2239  * @vma: vm area where page mapped
2240  * @addr: virtual address where page mapped
2241  *
2242  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2243  * node id.
2244  *
2245  * Returns:
2246  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2247  *      node    - node id where the page should be
2248  *
2249  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2250  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2251  */
2252 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2253 {
2254         struct mempolicy *pol;
2255         struct zoneref *z;
2256         int curnid = page_to_nid(page);
2257         unsigned long pgoff;
2258         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2259         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2260         int polnid = -1;
2261         int ret = -1;
2262
2263         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2264         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2265                 goto out;
2266
2267         switch (pol->mode) {
2268         case MPOL_INTERLEAVE:
2269                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2270                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2271                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2272                 break;
2273
2274         case MPOL_PREFERRED:
2275                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2276                         polnid = numa_node_id();
2277                 else
2278                         polnid = pol->v.preferred_node;
2279                 break;
2280
2281         case MPOL_BIND:
2282
2283                 /*
2284                  * allows binding to multiple nodes.
2285                  * use current page if in policy nodemask,
2286                  * else select nearest allowed node, if any.
2287                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2288                  */
2289                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2290                         goto out;
2291                 z = first_zones_zonelist(
2292                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2293                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2294                                 &pol->v.nodes);
2295                 polnid = z->zone->node;
2296                 break;
2297
2298         default:
2299                 BUG();
2300         }
2301
2302         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2303         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2304                 polnid = thisnid;
2305
2306                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2307                         goto out;
2308         }
2309
2310         if (curnid != polnid)
2311                 ret = polnid;
2312 out:
2313         mpol_cond_put(pol);
2314
2315         return ret;
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2320  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2321  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2322  * policy.
2323  */
2324 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2325 {
2326         struct mempolicy *pol;
2327
2328         task_lock(task);
2329         pol = task->mempolicy;
2330         task->mempolicy = NULL;
2331         task_unlock(task);
2332         mpol_put(pol);
2333 }
2334
2335 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2336 {
2337         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2338         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2339         sp_free(n);
2340 }
2341
2342 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2343                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2344 {
2345         node->start = start;
2346         node->end = end;
2347         node->policy = pol;
2348 }
2349
2350 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2351                                 struct mempolicy *pol)
2352 {
2353         struct sp_node *n;
2354         struct mempolicy *newpol;
2355
2356         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2357         if (!n)
2358                 return NULL;
2359
2360         newpol = mpol_dup(pol);
2361         if (IS_ERR(newpol)) {
2362                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2363                 return NULL;
2364         }
2365         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2366         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2367
2368         return n;
2369 }
2370
2371 /* Replace a policy range. */
2372 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2373                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2374 {
2375         struct sp_node *n;
2376         struct sp_node *n_new = NULL;
2377         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2378         int ret = 0;
2379
2380 restart:
2381         write_lock(&sp->lock);
2382         n = sp_lookup(sp, start, end);
2383         /* Take care of old policies in the same range. */
2384         while (n && n->start < end) {
2385                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2386                 if (n->start >= start) {
2387                         if (n->end <= end)
2388                                 sp_delete(sp, n);
2389                         else
2390                                 n->start = end;
2391                 } else {
2392                         /* Old policy spanning whole new range. */
2393                         if (n->end > end) {
2394                                 if (!n_new)
2395                                         goto alloc_new;
2396
2397                                 *mpol_new = *n->policy;
2398                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2399                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2400                                 n->end = start;
2401                                 sp_insert(sp, n_new);
2402                                 n_new = NULL;
2403                                 mpol_new = NULL;
2404                                 break;
2405                         } else
2406                                 n->end = start;
2407                 }
2408                 if (!next)
2409                         break;
2410                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2411         }
2412         if (new)
2413                 sp_insert(sp, new);
2414         write_unlock(&sp->lock);
2415         ret = 0;
2416
2417 err_out:
2418         if (mpol_new)
2419                 mpol_put(mpol_new);
2420         if (n_new)
2421                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2422
2423         return ret;
2424
2425 alloc_new:
2426         write_unlock(&sp->lock);
2427         ret = -ENOMEM;
2428         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2429         if (!n_new)
2430                 goto err_out;
2431         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2432         if (!mpol_new)
2433                 goto err_out;
2434         goto restart;
2435 }
2436
2437 /**
2438  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2439  * @sp: pointer to inode shared policy
2440  * @mpol:  struct mempolicy to install
2441  *
2442  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2443  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2444  * This must be released on exit.
2445  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2446  */
2447 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2448 {
2449         int ret;
2450
2451         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2452         rwlock_init(&sp->lock);
2453
2454         if (mpol) {
2455                 struct vm_area_struct pvma;
2456                 struct mempolicy *new;
2457                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2458
2459                 if (!scratch)
2460                         goto put_mpol;
2461                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2462                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2463                 if (IS_ERR(new))
2464                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2465
2466                 task_lock(current);
2467                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2468                 task_unlock(current);
2469                 if (ret)
2470                         goto put_new;
2471
2472                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2473                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2474                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2475                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2476
2477 put_new:
2478                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2479 free_scratch:
2480                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2481 put_mpol:
2482                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2483         }
2484 }
2485
2486 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2487                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2488 {
2489         int err;
2490         struct sp_node *new = NULL;
2491         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2492
2493         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2494                  vma->vm_pgoff,
2495                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2496                  npol ? npol->flags : -1,
2497                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2498
2499         if (npol) {
2500                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2501                 if (!new)
2502                         return -ENOMEM;
2503         }
2504         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2505         if (err && new)
2506                 sp_free(new);
2507         return err;
2508 }
2509
2510 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2511 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2512 {
2513         struct sp_node *n;
2514         struct rb_node *next;
2515
2516         if (!p->root.rb_node)
2517                 return;
2518         write_lock(&p->lock);
2519         next = rb_first(&p->root);
2520         while (next) {
2521                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2522                 next = rb_next(&n->nd);
2523                 sp_delete(p, n);
2524         }
2525         write_unlock(&p->lock);
2526 }
2527
2528 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2529 static int __initdata numabalancing_override;
2530
2531 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2532 {
2533         bool numabalancing_default = false;
2534
2535         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2536                 numabalancing_default = true;
2537
2538         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2539         if (numabalancing_override)
2540                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2541
2542         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2543                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2544                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2545                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2546         }
2547 }
2548
2549 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2550 {
2551         int ret = 0;
2552         if (!str)
2553                 goto out;
2554
2555         if (!strcmp(str, "enable")) {
2556                 numabalancing_override = 1;
2557                 ret = 1;
2558         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2559                 numabalancing_override = -1;
2560                 ret = 1;
2561         }
2562 out:
2563         if (!ret)
2564                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2565
2566         return ret;
2567 }
2568 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2569 #else
2570 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2571 {
2572 }
2573 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2574
2575 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2576 void __init numa_policy_init(void)
2577 {
2578         nodemask_t interleave_nodes;
2579         unsigned long largest = 0;
2580         int nid, prefer = 0;
2581
2582         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2583                                          sizeof(struct mempolicy),
2584                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2585
2586         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2587                                      sizeof(struct sp_node),
2588                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2589
2590         for_each_node(nid) {
2591                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2592                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2593                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2594                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2595                         .v = { .preferred_node = nid, },
2596                 };
2597         }
2598
2599         /*
2600          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2601          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2602          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2603          */
2604         nodes_clear(interleave_nodes);
2605         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2606                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2607
2608                 /* Preserve the largest node */
2609                 if (largest < total_pages) {
2610                         largest = total_pages;
2611                         prefer = nid;
2612                 }
2613
2614                 /* Interleave this node? */
2615                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2616                         node_set(nid, interleave_nodes);
2617         }
2618
2619         /* All too small, use the largest */
2620         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2621                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2622
2623         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2624                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2625
2626         check_numabalancing_enable();
2627 }
2628
2629 /* Reset policy of current process to default */
2630 void numa_default_policy(void)
2631 {
2632         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * Parse and format mempolicy from/to strings
2637  */
2638
2639 /*
2640  * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
2641  */
2642 static const char * const policy_modes[] =
2643 {
2644         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2645         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2646         [MPOL_BIND]       = "bind",
2647         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2648         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2649 };
2650
2651
2652 #ifdef CONFIG_TMPFS
2653 /**
2654  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2655  * @str:  string containing mempolicy to parse
2656  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2657  *
2658  * Format of input:
2659  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2660  *
2661  * On success, returns 0, else 1
2662  */
2663 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2664 {
2665         struct mempolicy *new = NULL;
2666         unsigned short mode;
2667         unsigned short mode_flags;
2668         nodemask_t nodes;
2669         char *nodelist = strchr(str, ':');
2670         char *flags = strchr(str, '=');
2671         int err = 1;
2672
2673         if (nodelist) {
2674                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2675                 *nodelist++ = '\0';
2676                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2677                         goto out;
2678                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2679                         goto out;
2680         } else
2681                 nodes_clear(nodes);
2682
2683         if (flags)
2684                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2685
2686         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2687                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2688                         break;
2689                 }
2690         }
2691         if (mode >= MPOL_MAX)
2692                 goto out;
2693
2694         switch (mode) {
2695         case MPOL_PREFERRED:
2696                 /*
2697                  * Insist on a nodelist of one node only
2698                  */
2699                 if (nodelist) {
2700                         char *rest = nodelist;
2701                         while (isdigit(*rest))
2702                                 rest++;
2703                         if (*rest)
2704                                 goto out;
2705                 }
2706                 break;
2707         case MPOL_INTERLEAVE:
2708                 /*
2709                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2710                  */
2711                 if (!nodelist)
2712                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2713                 break;
2714         case MPOL_LOCAL:
2715                 /*
2716                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2717                  */
2718                 if (nodelist)
2719                         goto out;
2720                 mode = MPOL_PREFERRED;
2721                 break;
2722         case MPOL_DEFAULT:
2723                 /*
2724                  * Insist on a empty nodelist
2725                  */
2726                 if (!nodelist)
2727                         err = 0;
2728                 goto out;
2729         case MPOL_BIND:
2730                 /*
2731                  * Insist on a nodelist
2732                  */
2733                 if (!nodelist)
2734                         goto out;
2735         }
2736
2737         mode_flags = 0;
2738         if (flags) {
2739                 /*
2740                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2741                  * mode flags.
2742                  */
2743                 if (!strcmp(flags, "static"))
2744                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2745                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2746                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2747                 else
2748                         goto out;
2749         }
2750
2751         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2752         if (IS_ERR(new))
2753                 goto out;
2754
2755         /*
2756          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2757          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2758          */
2759         if (mode != MPOL_PREFERRED)
2760                 new->v.nodes = nodes;
2761         else if (nodelist)
2762                 new->v.preferred_node = first_node(nodes);
2763         else
2764                 new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
2765
2766         /*
2767          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2768          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2769          */
2770         new->w.user_nodemask = nodes;
2771
2772         err = 0;
2773
2774 out:
2775         /* Restore string for error message */
2776         if (nodelist)
2777                 *--nodelist = ':';
2778         if (flags)
2779                 *--flags = '=';
2780         if (!err)
2781                 *mpol = new;
2782         return err;
2783 }
2784 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2785
2786 /**
2787  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2788  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2789  * @maxlen:  length of @buffer
2790  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2791  *
2792  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2793  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2794  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2795  */
2796 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2797 {
2798         char *p = buffer;
2799         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2800         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2801         unsigned short flags = 0;
2802
2803         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2804                 mode = pol->mode;
2805                 flags = pol->flags;
2806         }
2807
2808         switch (mode) {
2809         case MPOL_DEFAULT:
2810                 break;
2811         case MPOL_PREFERRED:
2812                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2813                         mode = MPOL_LOCAL;
2814                 else
2815                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2816                 break;
2817         case MPOL_BIND:
2818         case MPOL_INTERLEAVE:
2819                 nodes = pol->v.nodes;
2820                 break;
2821         default:
2822                 WARN_ON_ONCE(1);
2823                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2824                 return;
2825         }
2826
2827         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2828
2829         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2830                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2831
2832                 /*
2833                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2834                  */
2835                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2836                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2837                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2838                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2839         }
2840
2841         if (!nodes_empty(nodes))
2842                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2843                                nodemask_pr_args(&nodes));
2844 }