mm: mempolicy: Add MPOL_MF_LAZY
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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 node -1 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 #include <linux/mempolicy.h>
69 #include <linux/mm.h>
70 #include <linux/highmem.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/kernel.h>
73 #include <linux/sched.h>
74 #include <linux/nodemask.h>
75 #include <linux/cpuset.h>
76 #include <linux/slab.h>
77 #include <linux/string.h>
78 #include <linux/export.h>
79 #include <linux/nsproxy.h>
80 #include <linux/interrupt.h>
81 #include <linux/init.h>
82 #include <linux/compat.h>
83 #include <linux/swap.h>
84 #include <linux/seq_file.h>
85 #include <linux/proc_fs.h>
86 #include <linux/migrate.h>
87 #include <linux/ksm.h>
88 #include <linux/rmap.h>
89 #include <linux/security.h>
90 #include <linux/syscalls.h>
91 #include <linux/ctype.h>
92 #include <linux/mm_inline.h>
93 #include <linux/mmu_notifier.h>
94
95 #include <asm/tlbflush.h>
96 #include <asm/uaccess.h>
97 #include <linux/random.h>
98
99 #include "internal.h"
100
101 /* Internal flags */
102 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
103 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
104
105 static struct kmem_cache *policy_cache;
106 static struct kmem_cache *sn_cache;
107
108 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
109    policied. */
110 enum zone_type policy_zone = 0;
111
112 /*
113  * run-time system-wide default policy => local allocation
114  */
115 static struct mempolicy default_policy = {
116         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
117         .mode = MPOL_PREFERRED,
118         .flags = MPOL_F_LOCAL,
119 };
120
121 static const struct mempolicy_operations {
122         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
123         /*
124          * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
125          * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
126          * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
127          * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
128          * page.
129          * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
130          * rebind directly.
131          *
132          * step:
133          *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
134          *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
135          *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
136          */
137         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
138                         enum mpol_rebind_step step);
139 } mpol_ops[MPOL_MAX];
140
141 /* Check that the nodemask contains at least one populated zone */
142 static int is_valid_nodemask(const nodemask_t *nodemask)
143 {
144         int nd, k;
145
146         for_each_node_mask(nd, *nodemask) {
147                 struct zone *z;
148
149                 for (k = 0; k <= policy_zone; k++) {
150                         z = &NODE_DATA(nd)->node_zones[k];
151                         if (z->present_pages > 0)
152                                 return 1;
153                 }
154         }
155
156         return 0;
157 }
158
159 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
160 {
161         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
162 }
163
164 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
165                                    const nodemask_t *rel)
166 {
167         nodemask_t tmp;
168         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
169         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
170 }
171
172 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
173 {
174         if (nodes_empty(*nodes))
175                 return -EINVAL;
176         pol->v.nodes = *nodes;
177         return 0;
178 }
179
180 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
181 {
182         if (!nodes)
183                 pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
184         else if (nodes_empty(*nodes))
185                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
186         else
187                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
188         return 0;
189 }
190
191 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
192 {
193         if (!is_valid_nodemask(nodes))
194                 return -EINVAL;
195         pol->v.nodes = *nodes;
196         return 0;
197 }
198
199 /*
200  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
201  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
202  * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
203  * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
204  *
205  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
206  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
207  */
208 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
209                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
210 {
211         int ret;
212
213         /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
214         if (pol == NULL)
215                 return 0;
216         /* Check N_HIGH_MEMORY */
217         nodes_and(nsc->mask1,
218                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]);
219
220         VM_BUG_ON(!nodes);
221         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
222                 nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
223         else {
224                 if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
225                         mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes,&nsc->mask1);
226                 else
227                         nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
228
229                 if (mpol_store_user_nodemask(pol))
230                         pol->w.user_nodemask = *nodes;
231                 else
232                         pol->w.cpuset_mems_allowed =
233                                                 cpuset_current_mems_allowed;
234         }
235
236         if (nodes)
237                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
238         else
239                 ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
240         return ret;
241 }
242
243 /*
244  * This function just creates a new policy, does some check and simple
245  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
246  */
247 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
248                                   nodemask_t *nodes)
249 {
250         struct mempolicy *policy;
251
252         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
253                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : -1);
254
255         if (mode == MPOL_DEFAULT || mode == MPOL_NOOP) {
256                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
257                         return ERR_PTR(-EINVAL);
258                 return NULL;
259         }
260         VM_BUG_ON(!nodes);
261
262         /*
263          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
264          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
265          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
266          */
267         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
268                 if (nodes_empty(*nodes)) {
269                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
270                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
271                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
272                 }
273         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
274                 if (!nodes_empty(*nodes))
275                         return ERR_PTR(-EINVAL);
276                 mode = MPOL_PREFERRED;
277         } else if (nodes_empty(*nodes))
278                 return ERR_PTR(-EINVAL);
279         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
280         if (!policy)
281                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
282         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
283         policy->mode = mode;
284         policy->flags = flags;
285
286         return policy;
287 }
288
289 /* Slow path of a mpol destructor. */
290 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
291 {
292         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
293                 return;
294         kmem_cache_free(policy_cache, p);
295 }
296
297 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
298                                 enum mpol_rebind_step step)
299 {
300 }
301
302 /*
303  * step:
304  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
305  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
306  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
307  */
308 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
309                                  enum mpol_rebind_step step)
310 {
311         nodemask_t tmp;
312
313         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
314                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
315         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
316                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
317         else {
318                 /*
319                  * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
320                  * result
321                  */
322                 if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
323                         nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
324                                         pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
325                         pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
326                 } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
327                         tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
328                         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
329                 } else
330                         BUG();
331         }
332
333         if (nodes_empty(tmp))
334                 tmp = *nodes;
335
336         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
337                 nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
338         else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
339                 pol->v.nodes = tmp;
340         else
341                 BUG();
342
343         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
344                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
345                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
346                         current->il_next = first_node(tmp);
347                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
348                         current->il_next = numa_node_id();
349         }
350 }
351
352 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
353                                   const nodemask_t *nodes,
354                                   enum mpol_rebind_step step)
355 {
356         nodemask_t tmp;
357
358         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
359                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
360
361                 if (node_isset(node, *nodes)) {
362                         pol->v.preferred_node = node;
363                         pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
364                 } else
365                         pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
366         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
367                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
368                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
369         } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
370                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
371                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
372                                                    *nodes);
373                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
374         }
375 }
376
377 /*
378  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
379  *
380  * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
381  * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
382  * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
383  * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
384  * page.
385  * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
386  * rebind directly.
387  *
388  * step:
389  *      MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
390  *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
391  *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
392  */
393 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
394                                 enum mpol_rebind_step step)
395 {
396         if (!pol)
397                 return;
398         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
399             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
400                 return;
401
402         if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
403                 return;
404
405         if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
406                 BUG();
407
408         if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
409                 pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
410         else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
411                 pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
412         else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
413                 BUG();
414
415         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
416 }
417
418 /*
419  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
420  * pointer, and updates task mempolicy.
421  *
422  * Called with task's alloc_lock held.
423  */
424
425 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
426                         enum mpol_rebind_step step)
427 {
428         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
429 }
430
431 /*
432  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
433  *
434  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
435  */
436
437 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
438 {
439         struct vm_area_struct *vma;
440
441         down_write(&mm->mmap_sem);
442         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
443                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
444         up_write(&mm->mmap_sem);
445 }
446
447 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
448         [MPOL_DEFAULT] = {
449                 .rebind = mpol_rebind_default,
450         },
451         [MPOL_INTERLEAVE] = {
452                 .create = mpol_new_interleave,
453                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
454         },
455         [MPOL_PREFERRED] = {
456                 .create = mpol_new_preferred,
457                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
458         },
459         [MPOL_BIND] = {
460                 .create = mpol_new_bind,
461                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
462         },
463 };
464
465 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
466                                 unsigned long flags);
467
468 /* Scan through pages checking if pages follow certain conditions. */
469 static int check_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
470                 unsigned long addr, unsigned long end,
471                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
472                 void *private)
473 {
474         pte_t *orig_pte;
475         pte_t *pte;
476         spinlock_t *ptl;
477
478         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
479         do {
480                 struct page *page;
481                 int nid;
482
483                 if (!pte_present(*pte))
484                         continue;
485                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
486                 if (!page)
487                         continue;
488                 /*
489                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
490                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
491                  * And we cannot move PageKsm pages sensibly or safely yet.
492                  */
493                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
494                         continue;
495                 nid = page_to_nid(page);
496                 if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
497                         continue;
498
499                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
500                         migrate_page_add(page, private, flags);
501                 else
502                         break;
503         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
504         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
505         return addr != end;
506 }
507
508 static inline int check_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
509                 unsigned long addr, unsigned long end,
510                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
511                 void *private)
512 {
513         pmd_t *pmd;
514         unsigned long next;
515
516         pmd = pmd_offset(pud, addr);
517         do {
518                 next = pmd_addr_end(addr, end);
519                 split_huge_page_pmd(vma->vm_mm, pmd);
520                 if (pmd_none_or_trans_huge_or_clear_bad(pmd))
521                         continue;
522                 if (check_pte_range(vma, pmd, addr, next, nodes,
523                                     flags, private))
524                         return -EIO;
525         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
526         return 0;
527 }
528
529 static inline int check_pud_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
530                 unsigned long addr, unsigned long end,
531                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
532                 void *private)
533 {
534         pud_t *pud;
535         unsigned long next;
536
537         pud = pud_offset(pgd, addr);
538         do {
539                 next = pud_addr_end(addr, end);
540                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
541                         continue;
542                 if (check_pmd_range(vma, pud, addr, next, nodes,
543                                     flags, private))
544                         return -EIO;
545         } while (pud++, addr = next, addr != end);
546         return 0;
547 }
548
549 static inline int check_pgd_range(struct vm_area_struct *vma,
550                 unsigned long addr, unsigned long end,
551                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
552                 void *private)
553 {
554         pgd_t *pgd;
555         unsigned long next;
556
557         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
558         do {
559                 next = pgd_addr_end(addr, end);
560                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
561                         continue;
562                 if (check_pud_range(vma, pgd, addr, next, nodes,
563                                     flags, private))
564                         return -EIO;
565         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
566         return 0;
567 }
568
569 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_NUMA_PROT_NONE
570 /*
571  * Here we search for not shared page mappings (mapcount == 1) and we
572  * set up the pmd/pte_numa on those mappings so the very next access
573  * will fire a NUMA hinting page fault.
574  */
575 static int
576 change_prot_numa_range(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
577                         unsigned long address)
578 {
579         pgd_t *pgd;
580         pud_t *pud;
581         pmd_t *pmd;
582         pte_t *pte, *_pte;
583         struct page *page;
584         unsigned long _address, end;
585         spinlock_t *ptl;
586         int ret = 0;
587
588         VM_BUG_ON(address & ~PAGE_MASK);
589
590         pgd = pgd_offset(mm, address);
591         if (!pgd_present(*pgd))
592                 goto out;
593
594         pud = pud_offset(pgd, address);
595         if (!pud_present(*pud))
596                 goto out;
597
598         pmd = pmd_offset(pud, address);
599         if (pmd_none(*pmd))
600                 goto out;
601
602         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
603                 int page_nid;
604                 ret = HPAGE_PMD_NR;
605
606                 VM_BUG_ON(address & ~HPAGE_PMD_MASK);
607
608                 if (pmd_numa(*pmd)) {
609                         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
610                         goto out;
611                 }
612
613                 page = pmd_page(*pmd);
614
615                 /* only check non-shared pages */
616                 if (page_mapcount(page) != 1) {
617                         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
618                         goto out;
619                 }
620
621                 page_nid = page_to_nid(page);
622
623                 if (pmd_numa(*pmd)) {
624                         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
625                         goto out;
626                 }
627
628                 set_pmd_at(mm, address, pmd, pmd_mknuma(*pmd));
629                 ret += HPAGE_PMD_NR;
630                 /* defer TLB flush to lower the overhead */
631                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
632                 goto out;
633         }
634
635         if (pmd_trans_unstable(pmd))
636                 goto out;
637         VM_BUG_ON(!pmd_present(*pmd));
638
639         end = min(vma->vm_end, (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK);
640         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
641         for (_address = address, _pte = pte; _address < end;
642              _pte++, _address += PAGE_SIZE) {
643                 pte_t pteval = *_pte;
644                 if (!pte_present(pteval))
645                         continue;
646                 if (pte_numa(pteval))
647                         continue;
648                 page = vm_normal_page(vma, _address, pteval);
649                 if (unlikely(!page))
650                         continue;
651                 /* only check non-shared pages */
652                 if (page_mapcount(page) != 1)
653                         continue;
654
655                 set_pte_at(mm, _address, _pte, pte_mknuma(pteval));
656
657                 /* defer TLB flush to lower the overhead */
658                 ret++;
659         }
660         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
661
662         if (ret && !pmd_numa(*pmd)) {
663                 spin_lock(&mm->page_table_lock);
664                 set_pmd_at(mm, address, pmd, pmd_mknuma(*pmd));
665                 spin_unlock(&mm->page_table_lock);
666                 /* defer TLB flush to lower the overhead */
667         }
668
669 out:
670         return ret;
671 }
672
673 /* Assumes mmap_sem is held */
674 void
675 change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
676                         unsigned long address, unsigned long end)
677 {
678         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
679         int progress = 0;
680
681         while (address < end) {
682                 VM_BUG_ON(address < vma->vm_start ||
683                           address + PAGE_SIZE > vma->vm_end);
684
685                 progress += change_prot_numa_range(mm, vma, address);
686                 address = (address + PMD_SIZE) & PMD_MASK;
687         }
688
689         /*
690          * Flush the TLB for the mm to start the NUMA hinting
691          * page faults after we finish scanning this vma part
692          * if there were any PTE updates
693          */
694         if (progress) {
695                 mmu_notifier_invalidate_range_start(vma->vm_mm, address, end);
696                 flush_tlb_range(vma, address, end);
697                 mmu_notifier_invalidate_range_end(vma->vm_mm, address, end);
698         }
699 }
700 #else
701 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
702                         unsigned long addr, unsigned long end)
703 {
704         return 0;
705 }
706 #endif /* CONFIG_ARCH_USES_NUMA_PROT_NONE */
707
708 /*
709  * Check if all pages in a range are on a set of nodes.
710  * If pagelist != NULL then isolate pages from the LRU and
711  * put them on the pagelist.
712  */
713 static struct vm_area_struct *
714 check_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
715                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags, void *private)
716 {
717         int err;
718         struct vm_area_struct *first, *vma, *prev;
719
720
721         first = find_vma(mm, start);
722         if (!first)
723                 return ERR_PTR(-EFAULT);
724         prev = NULL;
725         for (vma = first; vma && vma->vm_start < end; vma = vma->vm_next) {
726                 unsigned long endvma = vma->vm_end;
727
728                 if (endvma > end)
729                         endvma = end;
730                 if (vma->vm_start > start)
731                         start = vma->vm_start;
732
733                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
734                         if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
735                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
736                         if (prev && prev->vm_end < vma->vm_start)
737                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
738                 }
739
740                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
741                         goto next;
742
743                 if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
744                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
745                         goto next;
746                 }
747
748                 if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
749                      ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
750                       vma_migratable(vma))) {
751
752                         err = check_pgd_range(vma, start, endvma, nodes,
753                                                 flags, private);
754                         if (err) {
755                                 first = ERR_PTR(err);
756                                 break;
757                         }
758                 }
759 next:
760                 prev = vma;
761         }
762         return first;
763 }
764
765 /*
766  * Apply policy to a single VMA
767  * This must be called with the mmap_sem held for writing.
768  */
769 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
770                                                 struct mempolicy *pol)
771 {
772         int err;
773         struct mempolicy *old;
774         struct mempolicy *new;
775
776         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
777                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
778                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
779                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
780
781         new = mpol_dup(pol);
782         if (IS_ERR(new))
783                 return PTR_ERR(new);
784
785         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
786                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
787                 if (err)
788                         goto err_out;
789         }
790
791         old = vma->vm_policy;
792         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
793         mpol_put(old);
794
795         return 0;
796  err_out:
797         mpol_put(new);
798         return err;
799 }
800
801 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
802 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
803                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
804 {
805         struct vm_area_struct *next;
806         struct vm_area_struct *prev;
807         struct vm_area_struct *vma;
808         int err = 0;
809         pgoff_t pgoff;
810         unsigned long vmstart;
811         unsigned long vmend;
812
813         vma = find_vma(mm, start);
814         if (!vma || vma->vm_start > start)
815                 return -EFAULT;
816
817         prev = vma->vm_prev;
818         if (start > vma->vm_start)
819                 prev = vma;
820
821         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
822                 next = vma->vm_next;
823                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
824                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
825
826                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
827                         continue;
828
829                 pgoff = vma->vm_pgoff +
830                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
831                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
832                                   vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
833                                   new_pol);
834                 if (prev) {
835                         vma = prev;
836                         next = vma->vm_next;
837                         continue;
838                 }
839                 if (vma->vm_start != vmstart) {
840                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
841                         if (err)
842                                 goto out;
843                 }
844                 if (vma->vm_end != vmend) {
845                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
846                         if (err)
847                                 goto out;
848                 }
849                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
850                 if (err)
851                         goto out;
852         }
853
854  out:
855         return err;
856 }
857
858 /*
859  * Update task->flags PF_MEMPOLICY bit: set iff non-default
860  * mempolicy.  Allows more rapid checking of this (combined perhaps
861  * with other PF_* flag bits) on memory allocation hot code paths.
862  *
863  * If called from outside this file, the task 'p' should -only- be
864  * a newly forked child not yet visible on the task list, because
865  * manipulating the task flags of a visible task is not safe.
866  *
867  * The above limitation is why this routine has the funny name
868  * mpol_fix_fork_child_flag().
869  *
870  * It is also safe to call this with a task pointer of current,
871  * which the static wrapper mpol_set_task_struct_flag() does,
872  * for use within this file.
873  */
874
875 void mpol_fix_fork_child_flag(struct task_struct *p)
876 {
877         if (p->mempolicy)
878                 p->flags |= PF_MEMPOLICY;
879         else
880                 p->flags &= ~PF_MEMPOLICY;
881 }
882
883 static void mpol_set_task_struct_flag(void)
884 {
885         mpol_fix_fork_child_flag(current);
886 }
887
888 /* Set the process memory policy */
889 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
890                              nodemask_t *nodes)
891 {
892         struct mempolicy *new, *old;
893         struct mm_struct *mm = current->mm;
894         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
895         int ret;
896
897         if (!scratch)
898                 return -ENOMEM;
899
900         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
901         if (IS_ERR(new)) {
902                 ret = PTR_ERR(new);
903                 goto out;
904         }
905         /*
906          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
907          * is using it.
908          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
909          * with no 'mm'.
910          */
911         if (mm)
912                 down_write(&mm->mmap_sem);
913         task_lock(current);
914         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
915         if (ret) {
916                 task_unlock(current);
917                 if (mm)
918                         up_write(&mm->mmap_sem);
919                 mpol_put(new);
920                 goto out;
921         }
922         old = current->mempolicy;
923         current->mempolicy = new;
924         mpol_set_task_struct_flag();
925         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
926             nodes_weight(new->v.nodes))
927                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
928         task_unlock(current);
929         if (mm)
930                 up_write(&mm->mmap_sem);
931
932         mpol_put(old);
933         ret = 0;
934 out:
935         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
936         return ret;
937 }
938
939 /*
940  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
941  *
942  * Called with task's alloc_lock held
943  */
944 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
945 {
946         nodes_clear(*nodes);
947         if (p == &default_policy)
948                 return;
949
950         switch (p->mode) {
951         case MPOL_BIND:
952                 /* Fall through */
953         case MPOL_INTERLEAVE:
954                 *nodes = p->v.nodes;
955                 break;
956         case MPOL_PREFERRED:
957                 if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
958                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
959                 /* else return empty node mask for local allocation */
960                 break;
961         default:
962                 BUG();
963         }
964 }
965
966 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
967 {
968         struct page *p;
969         int err;
970
971         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
972         if (err >= 0) {
973                 err = page_to_nid(p);
974                 put_page(p);
975         }
976         return err;
977 }
978
979 /* Retrieve NUMA policy */
980 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
981                              unsigned long addr, unsigned long flags)
982 {
983         int err;
984         struct mm_struct *mm = current->mm;
985         struct vm_area_struct *vma = NULL;
986         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
987
988         if (flags &
989                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
990                 return -EINVAL;
991
992         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
993                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
994                         return -EINVAL;
995                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
996                 task_lock(current);
997                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
998                 task_unlock(current);
999                 return 0;
1000         }
1001
1002         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
1003                 /*
1004                  * Do NOT fall back to task policy if the
1005                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
1006                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
1007                  */
1008                 down_read(&mm->mmap_sem);
1009                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
1010                 if (!vma) {
1011                         up_read(&mm->mmap_sem);
1012                         return -EFAULT;
1013                 }
1014                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
1015                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1016                 else
1017                         pol = vma->vm_policy;
1018         } else if (addr)
1019                 return -EINVAL;
1020
1021         if (!pol)
1022                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
1023
1024         if (flags & MPOL_F_NODE) {
1025                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
1026                         err = lookup_node(mm, addr);
1027                         if (err < 0)
1028                                 goto out;
1029                         *policy = err;
1030                 } else if (pol == current->mempolicy &&
1031                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
1032                         *policy = current->il_next;
1033                 } else {
1034                         err = -EINVAL;
1035                         goto out;
1036                 }
1037         } else {
1038                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
1039                                                 pol->mode;
1040                 /*
1041                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
1042                  * the policy to userspace.
1043                  */
1044                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
1045         }
1046
1047         if (vma) {
1048                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
1049                 vma = NULL;
1050         }
1051
1052         err = 0;
1053         if (nmask) {
1054                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
1055                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
1056                 } else {
1057                         task_lock(current);
1058                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
1059                         task_unlock(current);
1060                 }
1061         }
1062
1063  out:
1064         mpol_cond_put(pol);
1065         if (vma)
1066                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
1067         return err;
1068 }
1069
1070 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1071 /*
1072  * page migration
1073  */
1074 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1075                                 unsigned long flags)
1076 {
1077         /*
1078          * Avoid migrating a page that is shared with others.
1079          */
1080         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
1081                 if (!isolate_lru_page(page)) {
1082                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
1083                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
1084                                             page_is_file_cache(page));
1085                 }
1086         }
1087 }
1088
1089 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
1090 {
1091         return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Migrate pages from one node to a target node.
1096  * Returns error or the number of pages not migrated.
1097  */
1098 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1099                            int flags)
1100 {
1101         nodemask_t nmask;
1102         LIST_HEAD(pagelist);
1103         int err = 0;
1104
1105         nodes_clear(nmask);
1106         node_set(source, nmask);
1107
1108         /*
1109          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1110          * need migration.  Between passing in the full user address
1111          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1112          */
1113         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1114         check_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1115                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1116
1117         if (!list_empty(&pagelist)) {
1118                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest,
1119                                                         false, MIGRATE_SYNC,
1120                                                         MR_SYSCALL);
1121                 if (err)
1122                         putback_lru_pages(&pagelist);
1123         }
1124
1125         return err;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1130  * layout as much as possible.
1131  *
1132  * Returns the number of page that could not be moved.
1133  */
1134 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1135                      const nodemask_t *to, int flags)
1136 {
1137         int busy = 0;
1138         int err;
1139         nodemask_t tmp;
1140
1141         err = migrate_prep();
1142         if (err)
1143                 return err;
1144
1145         down_read(&mm->mmap_sem);
1146
1147         err = migrate_vmas(mm, from, to, flags);
1148         if (err)
1149                 goto out;
1150
1151         /*
1152          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1153          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1154          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1155          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1156          *
1157          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1158          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1159          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1160          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1161          *
1162          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1163          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1164          * (nothing left to migrate).
1165          *
1166          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1167          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1168          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1169          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1170          * before migrating outgoing memory source that same node.
1171          *
1172          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1173          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1174          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1175          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1176          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1177          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1178          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1179          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1180          */
1181
1182         tmp = *from;
1183         while (!nodes_empty(tmp)) {
1184                 int s,d;
1185                 int source = -1;
1186                 int dest = 0;
1187
1188                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1189
1190                         /*
1191                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1192                          * node relationship of the pages established between
1193                          * threads and memory areas.
1194                          *
1195                          * However if the number of source nodes is not equal to
1196                          * the number of destination nodes we can not preserve
1197                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1198                          * copying memory from a node that is in the destination
1199                          * mask.
1200                          *
1201                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1202                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1203                          */
1204
1205                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1206                                                 (node_isset(s, *to)))
1207                                 continue;
1208
1209                         d = node_remap(s, *from, *to);
1210                         if (s == d)
1211                                 continue;
1212
1213                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1214                         dest = d;
1215
1216                         /* dest not in remaining from nodes? */
1217                         if (!node_isset(dest, tmp))
1218                                 break;
1219                 }
1220                 if (source == -1)
1221                         break;
1222
1223                 node_clear(source, tmp);
1224                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1225                 if (err > 0)
1226                         busy += err;
1227                 if (err < 0)
1228                         break;
1229         }
1230 out:
1231         up_read(&mm->mmap_sem);
1232         if (err < 0)
1233                 return err;
1234         return busy;
1235
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1240  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
1241  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1242  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1243  * is in virtual address order.
1244  */
1245 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1246 {
1247         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
1248         unsigned long uninitialized_var(address);
1249
1250         while (vma) {
1251                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1252                 if (address != -EFAULT)
1253                         break;
1254                 vma = vma->vm_next;
1255         }
1256
1257         /*
1258          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1259          */
1260         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
1261 }
1262 #else
1263
1264 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1265                                 unsigned long flags)
1266 {
1267 }
1268
1269 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1270                      const nodemask_t *to, int flags)
1271 {
1272         return -ENOSYS;
1273 }
1274
1275 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
1276 {
1277         return NULL;
1278 }
1279 #endif
1280
1281 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1282                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1283                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1284 {
1285         struct vm_area_struct *vma;
1286         struct mm_struct *mm = current->mm;
1287         struct mempolicy *new;
1288         unsigned long end;
1289         int err;
1290         LIST_HEAD(pagelist);
1291
1292         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1293                 return -EINVAL;
1294         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1295                 return -EPERM;
1296
1297         if (start & ~PAGE_MASK)
1298                 return -EINVAL;
1299
1300         if (mode == MPOL_DEFAULT || mode == MPOL_NOOP)
1301                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1302
1303         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1304         end = start + len;
1305
1306         if (end < start)
1307                 return -EINVAL;
1308         if (end == start)
1309                 return 0;
1310
1311         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1312         if (IS_ERR(new))
1313                 return PTR_ERR(new);
1314
1315         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1316                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1317
1318         /*
1319          * If we are using the default policy then operation
1320          * on discontinuous address spaces is okay after all
1321          */
1322         if (!new)
1323                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1324
1325         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1326                  start, start + len, mode, mode_flags,
1327                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : -1);
1328
1329         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1330
1331                 err = migrate_prep();
1332                 if (err)
1333                         goto mpol_out;
1334         }
1335         {
1336                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1337                 if (scratch) {
1338                         down_write(&mm->mmap_sem);
1339                         task_lock(current);
1340                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1341                         task_unlock(current);
1342                         if (err)
1343                                 up_write(&mm->mmap_sem);
1344                 } else
1345                         err = -ENOMEM;
1346                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1347         }
1348         if (err)
1349                 goto mpol_out;
1350
1351         vma = check_range(mm, start, end, nmask,
1352                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1353
1354         err = PTR_ERR(vma);     /* maybe ... */
1355         if (!IS_ERR(vma) && mode != MPOL_NOOP)
1356                 err = mbind_range(mm, start, end, new);
1357
1358         if (!err) {
1359                 int nr_failed = 0;
1360
1361                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1362                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1363                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
1364                                                 (unsigned long)vma,
1365                                                 false, MIGRATE_SYNC,
1366                                                 MR_MEMPOLICY_MBIND);
1367                         if (nr_failed)
1368                                 putback_lru_pages(&pagelist);
1369                 }
1370
1371                 if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1372                         err = -EIO;
1373         } else
1374                 putback_lru_pages(&pagelist);
1375
1376         up_write(&mm->mmap_sem);
1377  mpol_out:
1378         mpol_put(new);
1379         return err;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1384  */
1385
1386 /* Copy a node mask from user space. */
1387 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1388                      unsigned long maxnode)
1389 {
1390         unsigned long k;
1391         unsigned long nlongs;
1392         unsigned long endmask;
1393
1394         --maxnode;
1395         nodes_clear(*nodes);
1396         if (maxnode == 0 || !nmask)
1397                 return 0;
1398         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1399                 return -EINVAL;
1400
1401         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1402         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1403                 endmask = ~0UL;
1404         else
1405                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1406
1407         /* When the user specified more nodes than supported just check
1408            if the non supported part is all zero. */
1409         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1410                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1411                         return -EINVAL;
1412                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1413                         unsigned long t;
1414                         if (get_user(t, nmask + k))
1415                                 return -EFAULT;
1416                         if (k == nlongs - 1) {
1417                                 if (t & endmask)
1418                                         return -EINVAL;
1419                         } else if (t)
1420                                 return -EINVAL;
1421                 }
1422                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1423                 endmask = ~0UL;
1424         }
1425
1426         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1427                 return -EFAULT;
1428         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 /* Copy a kernel node mask to user space */
1433 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1434                               nodemask_t *nodes)
1435 {
1436         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1437         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1438
1439         if (copy > nbytes) {
1440                 if (copy > PAGE_SIZE)
1441                         return -EINVAL;
1442                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1443                         return -EFAULT;
1444                 copy = nbytes;
1445         }
1446         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1447 }
1448
1449 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1450                 unsigned long, mode, unsigned long __user *, nmask,
1451                 unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
1452 {
1453         nodemask_t nodes;
1454         int err;
1455         unsigned short mode_flags;
1456
1457         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1458         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1459         if (mode >= MPOL_MAX)
1460                 return -EINVAL;
1461         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1462             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1463                 return -EINVAL;
1464         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1465         if (err)
1466                 return err;
1467         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1468 }
1469
1470 /* Set the process memory policy */
1471 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, unsigned long __user *, nmask,
1472                 unsigned long, maxnode)
1473 {
1474         int err;
1475         nodemask_t nodes;
1476         unsigned short flags;
1477
1478         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1479         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1480         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1481                 return -EINVAL;
1482         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1483                 return -EINVAL;
1484         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1485         if (err)
1486                 return err;
1487         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1488 }
1489
1490 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1491                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1492                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1493 {
1494         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1495         struct mm_struct *mm = NULL;
1496         struct task_struct *task;
1497         nodemask_t task_nodes;
1498         int err;
1499         nodemask_t *old;
1500         nodemask_t *new;
1501         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1502
1503         if (!scratch)
1504                 return -ENOMEM;
1505
1506         old = &scratch->mask1;
1507         new = &scratch->mask2;
1508
1509         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1510         if (err)
1511                 goto out;
1512
1513         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1514         if (err)
1515                 goto out;
1516
1517         /* Find the mm_struct */
1518         rcu_read_lock();
1519         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1520         if (!task) {
1521                 rcu_read_unlock();
1522                 err = -ESRCH;
1523                 goto out;
1524         }
1525         get_task_struct(task);
1526
1527         err = -EINVAL;
1528
1529         /*
1530          * Check if this process has the right to modify the specified
1531          * process. The right exists if the process has administrative
1532          * capabilities, superuser privileges or the same
1533          * userid as the target process.
1534          */
1535         tcred = __task_cred(task);
1536         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
1537             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
1538             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1539                 rcu_read_unlock();
1540                 err = -EPERM;
1541                 goto out_put;
1542         }
1543         rcu_read_unlock();
1544
1545         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1546         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1547         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1548                 err = -EPERM;
1549                 goto out_put;
1550         }
1551
1552         if (!nodes_subset(*new, node_states[N_HIGH_MEMORY])) {
1553                 err = -EINVAL;
1554                 goto out_put;
1555         }
1556
1557         err = security_task_movememory(task);
1558         if (err)
1559                 goto out_put;
1560
1561         mm = get_task_mm(task);
1562         put_task_struct(task);
1563
1564         if (!mm) {
1565                 err = -EINVAL;
1566                 goto out;
1567         }
1568
1569         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1570                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1571
1572         mmput(mm);
1573 out:
1574         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1575
1576         return err;
1577
1578 out_put:
1579         put_task_struct(task);
1580         goto out;
1581
1582 }
1583
1584
1585 /* Retrieve NUMA policy */
1586 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1587                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1588                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1589 {
1590         int err;
1591         int uninitialized_var(pval);
1592         nodemask_t nodes;
1593
1594         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1595                 return -EINVAL;
1596
1597         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1598
1599         if (err)
1600                 return err;
1601
1602         if (policy && put_user(pval, policy))
1603                 return -EFAULT;
1604
1605         if (nmask)
1606                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1607
1608         return err;
1609 }
1610
1611 #ifdef CONFIG_COMPAT
1612
1613 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1614                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1615                                      compat_ulong_t maxnode,
1616                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1617 {
1618         long err;
1619         unsigned long __user *nm = NULL;
1620         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1621         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1622
1623         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1624         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1625
1626         if (nmask)
1627                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1628
1629         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1630
1631         if (!err && nmask) {
1632                 unsigned long copy_size;
1633                 copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
1634                 err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
1635                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1636                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1637                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1638         }
1639
1640         return err;
1641 }
1642
1643 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1644                                      compat_ulong_t maxnode)
1645 {
1646         long err = 0;
1647         unsigned long __user *nm = NULL;
1648         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1649         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1650
1651         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1652         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1653
1654         if (nmask) {
1655                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1656                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1657                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1658         }
1659
1660         if (err)
1661                 return -EFAULT;
1662
1663         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1664 }
1665
1666 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1667                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1668                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1669 {
1670         long err = 0;
1671         unsigned long __user *nm = NULL;
1672         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1673         nodemask_t bm;
1674
1675         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1676         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1677
1678         if (nmask) {
1679                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1680                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1681                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1682         }
1683
1684         if (err)
1685                 return -EFAULT;
1686
1687         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1688 }
1689
1690 #endif
1691
1692 /*
1693  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1694  * @task - task for fallback if vma policy == default
1695  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1696  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1697  *
1698  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1699  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1700  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies must be
1701  * protected by task_lock(task) by the caller.
1702  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1703  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1704  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1705  * extra reference for shared policies.
1706  */
1707 struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1708                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1709 {
1710         struct mempolicy *pol = task->mempolicy;
1711
1712         if (vma) {
1713                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1714                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1715                                                                         addr);
1716                         if (vpol)
1717                                 pol = vpol;
1718                 } else if (vma->vm_policy) {
1719                         pol = vma->vm_policy;
1720
1721                         /*
1722                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1723                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1724                          * count on these policies which will be dropped by
1725                          * mpol_cond_put() later
1726                          */
1727                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1728                                 mpol_get(pol);
1729                 }
1730         }
1731         if (!pol)
1732                 pol = &default_policy;
1733         return pol;
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1738  * page allocation
1739  */
1740 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1741 {
1742         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1743         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1744                         gfp_zone(gfp) >= policy_zone &&
1745                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1746                 return &policy->v.nodes;
1747
1748         return NULL;
1749 }
1750
1751 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1752 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
1753         int nd)
1754 {
1755         switch (policy->mode) {
1756         case MPOL_PREFERRED:
1757                 if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
1758                         nd = policy->v.preferred_node;
1759                 break;
1760         case MPOL_BIND:
1761                 /*
1762                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1763                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1764                  * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
1765                  * the first node in the mask instead.
1766                  */
1767                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1768                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1769                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1770                 break;
1771         default:
1772                 BUG();
1773         }
1774         return node_zonelist(nd, gfp);
1775 }
1776
1777 /* Do dynamic interleaving for a process */
1778 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1779 {
1780         unsigned nid, next;
1781         struct task_struct *me = current;
1782
1783         nid = me->il_next;
1784         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1785         if (next >= MAX_NUMNODES)
1786                 next = first_node(policy->v.nodes);
1787         if (next < MAX_NUMNODES)
1788                 me->il_next = next;
1789         return nid;
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1794  * next slab entry.
1795  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1796  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1797  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1798  * such protection.
1799  */
1800 unsigned slab_node(void)
1801 {
1802         struct mempolicy *policy;
1803
1804         if (in_interrupt())
1805                 return numa_node_id();
1806
1807         policy = current->mempolicy;
1808         if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1809                 return numa_node_id();
1810
1811         switch (policy->mode) {
1812         case MPOL_PREFERRED:
1813                 /*
1814                  * handled MPOL_F_LOCAL above
1815                  */
1816                 return policy->v.preferred_node;
1817
1818         case MPOL_INTERLEAVE:
1819                 return interleave_nodes(policy);
1820
1821         case MPOL_BIND: {
1822                 /*
1823                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1824                  * first node.
1825                  */
1826                 struct zonelist *zonelist;
1827                 struct zone *zone;
1828                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1829                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1830                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1831                                                         &policy->v.nodes,
1832                                                         &zone);
1833                 return zone ? zone->node : numa_node_id();
1834         }
1835
1836         default:
1837                 BUG();
1838         }
1839 }
1840
1841 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1842 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1843                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1844 {
1845         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1846         unsigned target;
1847         int c;
1848         int nid = -1;
1849
1850         if (!nnodes)
1851                 return numa_node_id();
1852         target = (unsigned int)off % nnodes;
1853         c = 0;
1854         do {
1855                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1856                 c++;
1857         } while (c <= target);
1858         return nid;
1859 }
1860
1861 /* Determine a node number for interleave */
1862 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1863                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1864 {
1865         if (vma) {
1866                 unsigned long off;
1867
1868                 /*
1869                  * for small pages, there is no difference between
1870                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1871                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1872                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1873                  * a useful offset.
1874                  */
1875                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1876                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1877                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1878                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1879         } else
1880                 return interleave_nodes(pol);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
1885  * (returns -1 if nodemask is empty)
1886  */
1887 int node_random(const nodemask_t *maskp)
1888 {
1889         int w, bit = -1;
1890
1891         w = nodes_weight(*maskp);
1892         if (w)
1893                 bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
1894                         get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
1895         return bit;
1896 }
1897
1898 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1899 /*
1900  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1901  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1902  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1903  * @gfp_flags = for requested zone
1904  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1905  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1906  *
1907  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1908  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1909  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1910  * @nodemask for filtering the zonelist.
1911  *
1912  * Must be protected by get_mems_allowed()
1913  */
1914 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1915                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1916                                 nodemask_t **nodemask)
1917 {
1918         struct zonelist *zl;
1919
1920         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1921         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1922
1923         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1924                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1925                                 huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
1926         } else {
1927                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1928                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1929                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1930         }
1931         return zl;
1932 }
1933
1934 /*
1935  * init_nodemask_of_mempolicy
1936  *
1937  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1938  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1939  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1940  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1941  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1942  * of non-default mempolicy.
1943  *
1944  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1945  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1946  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1947  *
1948  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1949  */
1950 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1951 {
1952         struct mempolicy *mempolicy;
1953         int nid;
1954
1955         if (!(mask && current->mempolicy))
1956                 return false;
1957
1958         task_lock(current);
1959         mempolicy = current->mempolicy;
1960         switch (mempolicy->mode) {
1961         case MPOL_PREFERRED:
1962                 if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
1963                         nid = numa_node_id();
1964                 else
1965                         nid = mempolicy->v.preferred_node;
1966                 init_nodemask_of_node(mask, nid);
1967                 break;
1968
1969         case MPOL_BIND:
1970                 /* Fall through */
1971         case MPOL_INTERLEAVE:
1972                 *mask =  mempolicy->v.nodes;
1973                 break;
1974
1975         default:
1976                 BUG();
1977         }
1978         task_unlock(current);
1979
1980         return true;
1981 }
1982 #endif
1983
1984 /*
1985  * mempolicy_nodemask_intersects
1986  *
1987  * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
1988  * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
1989  * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
1990  * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
1991  *
1992  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
1993  */
1994 bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
1995                                         const nodemask_t *mask)
1996 {
1997         struct mempolicy *mempolicy;
1998         bool ret = true;
1999
2000         if (!mask)
2001                 return ret;
2002         task_lock(tsk);
2003         mempolicy = tsk->mempolicy;
2004         if (!mempolicy)
2005                 goto out;
2006
2007         switch (mempolicy->mode) {
2008         case MPOL_PREFERRED:
2009                 /*
2010                  * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
2011                  * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
2012                  * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
2013                  * nodes in mask.
2014                  */
2015                 break;
2016         case MPOL_BIND:
2017         case MPOL_INTERLEAVE:
2018                 ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
2019                 break;
2020         default:
2021                 BUG();
2022         }
2023 out:
2024         task_unlock(tsk);
2025         return ret;
2026 }
2027
2028 /* Allocate a page in interleaved policy.
2029    Own path because it needs to do special accounting. */
2030 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
2031                                         unsigned nid)
2032 {
2033         struct zonelist *zl;
2034         struct page *page;
2035
2036         zl = node_zonelist(nid, gfp);
2037         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
2038         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
2039                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2040         return page;
2041 }
2042
2043 /**
2044  *      alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2045  *
2046  *      @gfp:
2047  *      %GFP_USER    user allocation.
2048  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
2049  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
2050  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
2051  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
2052  *
2053  *      @order:Order of the GFP allocation.
2054  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
2055  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
2056  *
2057  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
2058  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
2059  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
2060  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
2061  *      all allocations for pages that will be mapped into
2062  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
2063  *
2064  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
2065  */
2066 struct page *
2067 alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2068                 unsigned long addr, int node)
2069 {
2070         struct mempolicy *pol;
2071         struct zonelist *zl;
2072         struct page *page;
2073         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2074
2075 retry_cpuset:
2076         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2077         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
2078
2079         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
2080                 unsigned nid;
2081
2082                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2083                 mpol_cond_put(pol);
2084                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2085                 if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2086                         goto retry_cpuset;
2087
2088                 return page;
2089         }
2090         zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
2091         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol))) {
2092                 /*
2093                  * slow path: ref counted shared policy
2094                  */
2095                 struct page *page =  __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2096                                                 zl, policy_nodemask(gfp, pol));
2097                 __mpol_put(pol);
2098                 if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2099                         goto retry_cpuset;
2100                 return page;
2101         }
2102         /*
2103          * fast path:  default or task policy
2104          */
2105         page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl,
2106                                       policy_nodemask(gfp, pol));
2107         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2108                 goto retry_cpuset;
2109         return page;
2110 }
2111
2112 /**
2113  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
2114  *
2115  *      @gfp:
2116  *              %GFP_USER   user allocation,
2117  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
2118  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
2119  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
2120  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
2121  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
2122  *
2123  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
2124  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
2125  *      Returns NULL when no page can be allocated.
2126  *
2127  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
2128  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
2129  *      2) allocating for current task (not interrupt).
2130  */
2131 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
2132 {
2133         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
2134         struct page *page;
2135         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2136
2137         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
2138                 pol = &default_policy;
2139
2140 retry_cpuset:
2141         cpuset_mems_cookie = get_mems_allowed();
2142
2143         /*
2144          * No reference counting needed for current->mempolicy
2145          * nor system default_policy
2146          */
2147         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2148                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2149         else
2150                 page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
2151                                 policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
2152                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2153
2154         if (unlikely(!put_mems_allowed(cpuset_mems_cookie) && !page))
2155                 goto retry_cpuset;
2156
2157         return page;
2158 }
2159 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
2160
2161 /*
2162  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2163  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2164  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2165  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2166  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2167  *
2168  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2169  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2170  */
2171
2172 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2173 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2174 {
2175         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2176
2177         if (!new)
2178                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2179
2180         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2181         if (old == current->mempolicy) {
2182                 task_lock(current);
2183                 *new = *old;
2184                 task_unlock(current);
2185         } else
2186                 *new = *old;
2187
2188         rcu_read_lock();
2189         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2190                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2191                 if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
2192                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
2193                 else
2194                         mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
2195         }
2196         rcu_read_unlock();
2197         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2198         return new;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * If *frompol needs [has] an extra ref, copy *frompol to *tompol ,
2203  * eliminate the * MPOL_F_* flags that require conditional ref and
2204  * [NOTE!!!] drop the extra ref.  Not safe to reference *frompol directly
2205  * after return.  Use the returned value.
2206  *
2207  * Allows use of a mempolicy for, e.g., multiple allocations with a single
2208  * policy lookup, even if the policy needs/has extra ref on lookup.
2209  * shmem_readahead needs this.
2210  */
2211 struct mempolicy *__mpol_cond_copy(struct mempolicy *tompol,
2212                                                 struct mempolicy *frompol)
2213 {
2214         if (!mpol_needs_cond_ref(frompol))
2215                 return frompol;
2216
2217         *tompol = *frompol;
2218         tompol->flags &= ~MPOL_F_SHARED;        /* copy doesn't need unref */
2219         __mpol_put(frompol);
2220         return tompol;
2221 }
2222
2223 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2224 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2225 {
2226         if (!a || !b)
2227                 return false;
2228         if (a->mode != b->mode)
2229                 return false;
2230         if (a->flags != b->flags)
2231                 return false;
2232         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2233                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2234                         return false;
2235
2236         switch (a->mode) {
2237         case MPOL_BIND:
2238                 /* Fall through */
2239         case MPOL_INTERLEAVE:
2240                 return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
2241         case MPOL_PREFERRED:
2242                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
2243         default:
2244                 BUG();
2245                 return false;
2246         }
2247 }
2248
2249 /*
2250  * Shared memory backing store policy support.
2251  *
2252  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2253  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2254  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
2255  * for any accesses to the tree.
2256  */
2257
2258 /* lookup first element intersecting start-end */
2259 /* Caller holds sp->mutex */
2260 static struct sp_node *
2261 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2262 {
2263         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2264
2265         while (n) {
2266                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2267
2268                 if (start >= p->end)
2269                         n = n->rb_right;
2270                 else if (end <= p->start)
2271                         n = n->rb_left;
2272                 else
2273                         break;
2274         }
2275         if (!n)
2276                 return NULL;
2277         for (;;) {
2278                 struct sp_node *w = NULL;
2279                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2280                 if (!prev)
2281                         break;
2282                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2283                 if (w->end <= start)
2284                         break;
2285                 n = prev;
2286         }
2287         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2288 }
2289
2290 /* Insert a new shared policy into the list. */
2291 /* Caller holds sp->lock */
2292 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2293 {
2294         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2295         struct rb_node *parent = NULL;
2296         struct sp_node *nd;
2297
2298         while (*p) {
2299                 parent = *p;
2300                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2301                 if (new->start < nd->start)
2302                         p = &(*p)->rb_left;
2303                 else if (new->end > nd->end)
2304                         p = &(*p)->rb_right;
2305                 else
2306                         BUG();
2307         }
2308         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2309         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2310         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2311                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2312 }
2313
2314 /* Find shared policy intersecting idx */
2315 struct mempolicy *
2316 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2317 {
2318         struct mempolicy *pol = NULL;
2319         struct sp_node *sn;
2320
2321         if (!sp->root.rb_node)
2322                 return NULL;
2323         mutex_lock(&sp->mutex);
2324         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2325         if (sn) {
2326                 mpol_get(sn->policy);
2327                 pol = sn->policy;
2328         }
2329         mutex_unlock(&sp->mutex);
2330         return pol;
2331 }
2332
2333 static void sp_free(struct sp_node *n)
2334 {
2335         mpol_put(n->policy);
2336         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2337 }
2338
2339 /**
2340  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2341  *
2342  * @page   - page to be checked
2343  * @vma    - vm area where page mapped
2344  * @addr   - virtual address where page mapped
2345  *
2346  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2347  * node id.
2348  *
2349  * Returns:
2350  *      -1      - not misplaced, page is in the right node
2351  *      node    - node id where the page should be
2352  *
2353  * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2354  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2355  */
2356 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2357 {
2358         struct mempolicy *pol;
2359         struct zone *zone;
2360         int curnid = page_to_nid(page);
2361         unsigned long pgoff;
2362         int polnid = -1;
2363         int ret = -1;
2364
2365         BUG_ON(!vma);
2366
2367         pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
2368         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2369                 goto out;
2370
2371         switch (pol->mode) {
2372         case MPOL_INTERLEAVE:
2373                 BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
2374                 BUG_ON(addr < vma->vm_start);
2375
2376                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2377                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2378                 polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
2379                 break;
2380
2381         case MPOL_PREFERRED:
2382                 if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
2383                         polnid = numa_node_id();
2384                 else
2385                         polnid = pol->v.preferred_node;
2386                 break;
2387
2388         case MPOL_BIND:
2389                 /*
2390                  * allows binding to multiple nodes.
2391                  * use current page if in policy nodemask,
2392                  * else select nearest allowed node, if any.
2393                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2394                  */
2395                 if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
2396                         goto out;
2397                 (void)first_zones_zonelist(
2398                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2399                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2400                                 &pol->v.nodes, &zone);
2401                 polnid = zone->node;
2402                 break;
2403
2404         default:
2405                 BUG();
2406         }
2407         if (curnid != polnid)
2408                 ret = polnid;
2409 out:
2410         mpol_cond_put(pol);
2411
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2416 {
2417         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2418         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2419         sp_free(n);
2420 }
2421
2422 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2423                                 struct mempolicy *pol)
2424 {
2425         struct sp_node *n;
2426         struct mempolicy *newpol;
2427
2428         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2429         if (!n)
2430                 return NULL;
2431
2432         newpol = mpol_dup(pol);
2433         if (IS_ERR(newpol)) {
2434                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2435                 return NULL;
2436         }
2437         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2438
2439         n->start = start;
2440         n->end = end;
2441         n->policy = newpol;
2442
2443         return n;
2444 }
2445
2446 /* Replace a policy range. */
2447 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2448                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2449 {
2450         struct sp_node *n;
2451         int ret = 0;
2452
2453         mutex_lock(&sp->mutex);
2454         n = sp_lookup(sp, start, end);
2455         /* Take care of old policies in the same range. */
2456         while (n && n->start < end) {
2457                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2458                 if (n->start >= start) {
2459                         if (n->end <= end)
2460                                 sp_delete(sp, n);
2461                         else
2462                                 n->start = end;
2463                 } else {
2464                         /* Old policy spanning whole new range. */
2465                         if (n->end > end) {
2466                                 struct sp_node *new2;
2467                                 new2 = sp_alloc(end, n->end, n->policy);
2468                                 if (!new2) {
2469                                         ret = -ENOMEM;
2470                                         goto out;
2471                                 }
2472                                 n->end = start;
2473                                 sp_insert(sp, new2);
2474                                 break;
2475                         } else
2476                                 n->end = start;
2477                 }
2478                 if (!next)
2479                         break;
2480                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2481         }
2482         if (new)
2483                 sp_insert(sp, new);
2484 out:
2485         mutex_unlock(&sp->mutex);
2486         return ret;
2487 }
2488
2489 /**
2490  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2491  * @sp: pointer to inode shared policy
2492  * @mpol:  struct mempolicy to install
2493  *
2494  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2495  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2496  * This must be released on exit.
2497  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2498  */
2499 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2500 {
2501         int ret;
2502
2503         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2504         mutex_init(&sp->mutex);
2505
2506         if (mpol) {
2507                 struct vm_area_struct pvma;
2508                 struct mempolicy *new;
2509                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2510
2511                 if (!scratch)
2512                         goto put_mpol;
2513                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2514                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2515                 if (IS_ERR(new))
2516                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2517
2518                 task_lock(current);
2519                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2520                 task_unlock(current);
2521                 if (ret)
2522                         goto put_new;
2523
2524                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2525                 memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
2526                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2527                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2528
2529 put_new:
2530                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2531 free_scratch:
2532                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2533 put_mpol:
2534                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2535         }
2536 }
2537
2538 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2539                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2540 {
2541         int err;
2542         struct sp_node *new = NULL;
2543         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2544
2545         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2546                  vma->vm_pgoff,
2547                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2548                  npol ? npol->flags : -1,
2549                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : -1);
2550
2551         if (npol) {
2552                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2553                 if (!new)
2554                         return -ENOMEM;
2555         }
2556         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2557         if (err && new)
2558                 sp_free(new);
2559         return err;
2560 }
2561
2562 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2563 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2564 {
2565         struct sp_node *n;
2566         struct rb_node *next;
2567
2568         if (!p->root.rb_node)
2569                 return;
2570         mutex_lock(&p->mutex);
2571         next = rb_first(&p->root);
2572         while (next) {
2573                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2574                 next = rb_next(&n->nd);
2575                 sp_delete(p, n);
2576         }
2577         mutex_unlock(&p->mutex);
2578 }
2579
2580 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2581 void __init numa_policy_init(void)
2582 {
2583         nodemask_t interleave_nodes;
2584         unsigned long largest = 0;
2585         int nid, prefer = 0;
2586
2587         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2588                                          sizeof(struct mempolicy),
2589                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2590
2591         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2592                                      sizeof(struct sp_node),
2593                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2594
2595         /*
2596          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2597          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2598          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2599          */
2600         nodes_clear(interleave_nodes);
2601         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
2602                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2603
2604                 /* Preserve the largest node */
2605                 if (largest < total_pages) {
2606                         largest = total_pages;
2607                         prefer = nid;
2608                 }
2609
2610                 /* Interleave this node? */
2611                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2612                         node_set(nid, interleave_nodes);
2613         }
2614
2615         /* All too small, use the largest */
2616         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2617                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2618
2619         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2620                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
2621 }
2622
2623 /* Reset policy of current process to default */
2624 void numa_default_policy(void)
2625 {
2626         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2627 }
2628
2629 /*
2630  * Parse and format mempolicy from/to strings
2631  */
2632
2633 /*
2634  * "local" is pseudo-policy:  MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag
2635  * Used only for mpol_parse_str() and mpol_to_str()
2636  */
2637 static const char * const policy_modes[] =
2638 {
2639         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2640         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2641         [MPOL_BIND]       = "bind",
2642         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2643         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2644         [MPOL_NOOP]       = "noop",     /* should not actually be used */
2645 };
2646
2647
2648 #ifdef CONFIG_TMPFS
2649 /**
2650  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy
2651  * @str:  string containing mempolicy to parse
2652  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2653  * @no_context:  flag whether to "contextualize" the mempolicy
2654  *
2655  * Format of input:
2656  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2657  *
2658  * if @no_context is true, save the input nodemask in w.user_nodemask in
2659  * the returned mempolicy.  This will be used to "clone" the mempolicy in
2660  * a specific context [cpuset] at a later time.  Used to parse tmpfs mpol
2661  * mount option.  Note that if 'static' or 'relative' mode flags were
2662  * specified, the input nodemask will already have been saved.  Saving
2663  * it again is redundant, but safe.
2664  *
2665  * On success, returns 0, else 1
2666  */
2667 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol, int no_context)
2668 {
2669         struct mempolicy *new = NULL;
2670         unsigned short mode;
2671         unsigned short uninitialized_var(mode_flags);
2672         nodemask_t nodes;
2673         char *nodelist = strchr(str, ':');
2674         char *flags = strchr(str, '=');
2675         int err = 1;
2676
2677         if (nodelist) {
2678                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2679                 *nodelist++ = '\0';
2680                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2681                         goto out;
2682                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
2683                         goto out;
2684         } else
2685                 nodes_clear(nodes);
2686
2687         if (flags)
2688                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2689
2690         for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
2691                 if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
2692                         break;
2693                 }
2694         }
2695         if (mode >= MPOL_MAX || mode == MPOL_NOOP)
2696                 goto out;
2697
2698         switch (mode) {
2699         case MPOL_PREFERRED:
2700                 /*
2701                  * Insist on a nodelist of one node only
2702                  */
2703                 if (nodelist) {
2704                         char *rest = nodelist;
2705                         while (isdigit(*rest))
2706                                 rest++;
2707                         if (*rest)
2708                                 goto out;
2709                 }
2710                 break;
2711         case MPOL_INTERLEAVE:
2712                 /*
2713                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2714                  */
2715                 if (!nodelist)
2716                         nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2717                 break;
2718         case MPOL_LOCAL:
2719                 /*
2720                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2721                  */
2722                 if (nodelist)
2723                         goto out;
2724                 mode = MPOL_PREFERRED;
2725                 break;
2726         case MPOL_DEFAULT:
2727                 /*
2728                  * Insist on a empty nodelist
2729                  */
2730                 if (!nodelist)
2731                         err = 0;
2732                 goto out;
2733         case MPOL_BIND:
2734                 /*
2735                  * Insist on a nodelist
2736                  */
2737                 if (!nodelist)
2738                         goto out;
2739         }
2740
2741         mode_flags = 0;
2742         if (flags) {
2743                 /*
2744                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2745                  * mode flags.
2746                  */
2747                 if (!strcmp(flags, "static"))
2748                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2749                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2750                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2751                 else
2752                         goto out;
2753         }
2754
2755         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2756         if (IS_ERR(new))
2757                 goto out;
2758
2759         if (no_context) {
2760                 /* save for contextualization */
2761                 new->w.user_nodemask = nodes;
2762         } else {
2763                 int ret;
2764                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2765                 if (scratch) {
2766                         task_lock(current);
2767                         ret = mpol_set_nodemask(new, &nodes, scratch);
2768                         task_unlock(current);
2769                 } else
2770                         ret = -ENOMEM;
2771                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2772                 if (ret) {
2773                         mpol_put(new);
2774                         goto out;
2775                 }
2776         }
2777         err = 0;
2778
2779 out:
2780         /* Restore string for error message */
2781         if (nodelist)
2782                 *--nodelist = ':';
2783         if (flags)
2784                 *--flags = '=';
2785         if (!err)
2786                 *mpol = new;
2787         return err;
2788 }
2789 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2790
2791 /**
2792  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2793  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2794  * @maxlen:  length of @buffer
2795  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2796  * @no_context:  "context free" mempolicy - use nodemask in w.user_nodemask
2797  *
2798  * Convert a mempolicy into a string.
2799  * Returns the number of characters in buffer (if positive)
2800  * or an error (negative)
2801  */
2802 int mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol, int no_context)
2803 {
2804         char *p = buffer;
2805         int l;
2806         nodemask_t nodes;
2807         unsigned short mode;
2808         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
2809
2810         /*
2811          * Sanity check:  room for longest mode, flag and some nodes
2812          */
2813         VM_BUG_ON(maxlen < strlen("interleave") + strlen("relative") + 16);
2814
2815         if (!pol || pol == &default_policy)
2816                 mode = MPOL_DEFAULT;
2817         else
2818                 mode = pol->mode;
2819
2820         switch (mode) {
2821         case MPOL_DEFAULT:
2822                 nodes_clear(nodes);
2823                 break;
2824
2825         case MPOL_PREFERRED:
2826                 nodes_clear(nodes);
2827                 if (flags & MPOL_F_LOCAL)
2828                         mode = MPOL_LOCAL;      /* pseudo-policy */
2829                 else
2830                         node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
2831                 break;
2832
2833         case MPOL_BIND:
2834                 /* Fall through */
2835         case MPOL_INTERLEAVE:
2836                 if (no_context)
2837                         nodes = pol->w.user_nodemask;
2838                 else
2839                         nodes = pol->v.nodes;
2840                 break;
2841
2842         default:
2843                 return -EINVAL;
2844         }
2845
2846         l = strlen(policy_modes[mode]);
2847         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
2848                 return -ENOSPC;
2849
2850         strcpy(p, policy_modes[mode]);
2851         p += l;
2852
2853         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2854                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2855                         return -ENOSPC;
2856                 *p++ = '=';
2857
2858                 /*
2859                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2860                  */
2861                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2862                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2863                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2864                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2865         }
2866
2867         if (!nodes_empty(nodes)) {
2868                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2869                         return -ENOSPC;
2870                 *p++ = ':';
2871                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2872         }
2873         return p - buffer;
2874 }