mm/migrate.c

   1 /*
   2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migration.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
   5  *
   6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
   7  * project. The main authors of the migration code are:
   8  *
   9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
  10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
  11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
  12  * Christoph Lameter
  13  */
  14
  15 #include <linux/migrate.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/swap.h>
  18 #include <linux/swapops.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/mm_inline.h>
  22 #include <linux/nsproxy.h>
  23 #include <linux/pagevec.h>
  24 #include <linux/ksm.h>
  25 #include <linux/rmap.h>
  26 #include <linux/topology.h>
  27 #include <linux/cpu.h>
  28 #include <linux/cpuset.h>
  29 #include <linux/writeback.h>
  30 #include <linux/mempolicy.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/security.h>
  33 #include <linux/memcontrol.h>
  34 #include <linux/syscalls.h>
  35
  36 #include "internal.h"
  37
  38 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
  39
  40 /*
  41  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
  42  * to be migrated using isolate_lru_page().
  43  */
  44 int migrate_prep(void)
  45 {
  46         /*
  47          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
  48          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
  49          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
  50          * pages that may be busy.
  51          */
  52         lru_add_drain_all();
  53
  54         return 0;
  55 }
  56
  57 /*
  58  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
  59  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
  60  *
  61  * returns the number of pages put back.
  62  */
  63 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
  64 {
  65         struct page *page;
  66         struct page *page2;
  67         int count = 0;
  68
  69         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  70                 list_del(&page->lru);
  71                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
  72                                 page_is_file_cache(page));
  73                 putback_lru_page(page);
  74                 count++;
  75         }
  76         return count;
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  81  */
  82 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
  83                                  unsigned long addr, void *old)
  84 {
  85         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  86         swp_entry_t entry;
  87         pgd_t *pgd;
  88         pud_t *pud;
  89         pmd_t *pmd;
  90         pte_t *ptep, pte;
  91         spinlock_t *ptl;
  92
  93         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  94         if (!pgd_present(*pgd))
  95                 goto out;
  96
  97         pud = pud_offset(pgd, addr);
  98         if (!pud_present(*pud))
  99                 goto out;
 100
 101         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 102         if (!pmd_present(*pmd))
 103                 goto out;
 104
 105         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 106
 107         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 108                 pte_unmap(ptep);
 109                 goto out;
 110         }
 111
 112         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 113         spin_lock(ptl);
 114         pte = *ptep;
 115         if (!is_swap_pte(pte))
 116                 goto unlock;
 117
 118         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 119
 120         if (!is_migration_entry(entry) ||
 121             migration_entry_to_page(entry) != old)
 122                 goto unlock;
 123
 124         get_page(new);
 125         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 126         if (is_write_migration_entry(entry))
 127                 pte = pte_mkwrite(pte);
 128         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 129         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 130
 131         if (PageAnon(new))
 132                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 133         else
 134                 page_add_file_rmap(new);
 135
 136         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 137         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 138 unlock:
 139         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 140 out:
 141         return SWAP_AGAIN;
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Get rid of all migration entries and replace them by
 146  * references to the indicated page.
 147  */
 148 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 149 {
 150         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 155  * get to the page and wait until migration is finished.
 156  * When we return from this function the fault will be retried.
 157  *
 158  * This function is called from do_swap_page().
 159  */
 160 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 161                                 unsigned long address)
 162 {
 163         pte_t *ptep, pte;
 164         spinlock_t *ptl;
 165         swp_entry_t entry;
 166         struct page *page;
 167
 168         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 169         pte = *ptep;
 170         if (!is_swap_pte(pte))
 171                 goto out;
 172
 173         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 174         if (!is_migration_entry(entry))
 175                 goto out;
 176
 177         page = migration_entry_to_page(entry);
 178
 179         /*
 180          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 181          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 182          * against a page without get_page().
 183          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 184          * will occur again.
 185          */
 186         if (!get_page_unless_zero(page))
 187                 goto out;
 188         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 189         wait_on_page_locked(page);
 190         put_page(page);
 191         return;
 192 out:
 193         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Replace the page in the mapping.
 198  *
 199  * The number of remaining references must be:
 200  * 1 for anonymous pages without a mapping
 201  * 2 for pages with a mapping
 202  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 203  */
 204 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 205                 struct page *newpage, struct page *page)
 206 {
 207         int expected_count;
 208         void **pslot;
 209
 210         if (!mapping) {
 211                 /* Anonymous page without mapping */
 212                 if (page_count(page) != 1)
 213                         return -EAGAIN;
 214                 return 0;
 215         }
 216
 217         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 218
 219         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 220                                         page_index(page));
 221
 222         expected_count = 2 + page_has_private(page);
 223         if (page_count(page) != expected_count ||
 224                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 225                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 226                 return -EAGAIN;
 227         }
 228
 229         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 230                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 231                 return -EAGAIN;
 232         }
 233
 234         /*
 235          * Now we know that no one else is looking at the page.
 236          */
 237         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 238         if (PageSwapCache(page)) {
 239                 SetPageSwapCache(newpage);
 240                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 241         }
 242
 243         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 244
 245         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 246         /*
 247          * Drop cache reference from old page.
 248          * We know this isn't the last reference.
 249          */
 250         __put_page(page);
 251
 252         /*
 253          * If moved to a different zone then also account
 254          * the page for that zone. Other VM counters will be
 255          * taken care of when we establish references to the
 256          * new page and drop references to the old page.
 257          *
 258          * Note that anonymous pages are accounted for
 259          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 260          * are mapped to swap space.
 261          */
 262         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 263         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 264         if (PageSwapBacked(page)) {
 265                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
 266                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
 267         }
 268         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 269
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Copy the page to its new location
 275  */
 276 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 277 {
 278         copy_highpage(newpage, page);
 279
 280         if (PageError(page))
 281                 SetPageError(newpage);
 282         if (PageReferenced(page))
 283                 SetPageReferenced(newpage);
 284         if (PageUptodate(page))
 285                 SetPageUptodate(newpage);
 286         if (TestClearPageActive(page)) {
 287                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
 288                 SetPageActive(newpage);
 289         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
 290                 SetPageUnevictable(newpage);
 291         if (PageChecked(page))
 292                 SetPageChecked(newpage);
 293         if (PageMappedToDisk(page))
 294                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 295
 296         if (PageDirty(page)) {
 297                 clear_page_dirty_for_io(page);
 298                 /*
 299                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 300                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 301                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 302                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 303                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 304                  */
 305                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 306         }
 307
 308         mlock_migrate_page(newpage, page);
 309         ksm_migrate_page(newpage, page);
 310
 311         ClearPageSwapCache(page);
 312         ClearPagePrivate(page);
 313         set_page_private(page, 0);
 314         page->mapping = NULL;
 315
 316         /*
 317          * If any waiters have accumulated on the new page then
 318          * wake them up.
 319          */
 320         if (PageWriteback(newpage))
 321                 end_page_writeback(newpage);
 322 }
 323
 324 /************************************************************
 325  *                    Migration functions
 326  ***********************************************************/
 327
 328 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 329 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 330                         struct page *newpage, struct page *page)
 331 {
 332         return -EIO;
 333 }
 334 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 335
 336 /*
 337  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 338  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 339  *
 340  * Pages are locked upon entry and exit.
 341  */
 342 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 343                 struct page *newpage, struct page *page)
 344 {
 345         int rc;
 346
 347         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 348
 349         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 350
 351         if (rc)
 352                 return rc;
 353
 354         migrate_page_copy(newpage, page);
 355         return 0;
 356 }
 357 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 358
 359 #ifdef CONFIG_BLOCK
 360 /*
 361  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 362  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 363  * exist.
 364  */
 365 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 366                 struct page *newpage, struct page *page)
 367 {
 368         struct buffer_head *bh, *head;
 369         int rc;
 370
 371         if (!page_has_buffers(page))
 372                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 373
 374         head = page_buffers(page);
 375
 376         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 377
 378         if (rc)
 379                 return rc;
 380
 381         bh = head;
 382         do {
 383                 get_bh(bh);
 384                 lock_buffer(bh);
 385                 bh = bh->b_this_page;
 386
 387         } while (bh != head);
 388
 389         ClearPagePrivate(page);
 390         set_page_private(newpage, page_private(page));
 391         set_page_private(page, 0);
 392         put_page(page);
 393         get_page(newpage);
 394
 395         bh = head;
 396         do {
 397                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 398                 bh = bh->b_this_page;
 399
 400         } while (bh != head);
 401
 402         SetPagePrivate(newpage);
 403
 404         migrate_page_copy(newpage, page);
 405
 406         bh = head;
 407         do {
 408                 unlock_buffer(bh);
 409                 put_bh(bh);
 410                 bh = bh->b_this_page;
 411
 412         } while (bh != head);
 413
 414         return 0;
 415 }
 416 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 417 #endif
 418
 419 /*
 420  * Writeback a page to clean the dirty state
 421  */
 422 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 423 {
 424         struct writeback_control wbc = {
 425                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 426                 .nr_to_write = 1,
 427                 .range_start = 0,
 428                 .range_end = LLONG_MAX,
 429                 .nonblocking = 1,
 430                 .for_reclaim = 1
 431         };
 432         int rc;
 433
 434         if (!mapping->a_ops->writepage)
 435                 /* No write method for the address space */
 436                 return -EINVAL;
 437
 438         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 439                 /* Someone else already triggered a write */
 440                 return -EAGAIN;
 441
 442         /*
 443          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 444          * the page on some queue. So the page must be clean for
 445          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 446          * page state is no longer what we checked for earlier.
 447          * At this point we know that the migration attempt cannot
 448          * be successful.
 449          */
 450         remove_migration_ptes(page, page);
 451
 452         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 453
 454         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 455                 /* unlocked. Relock */
 456                 lock_page(page);
 457
 458         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 463  */
 464 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 465         struct page *newpage, struct page *page)
 466 {
 467         if (PageDirty(page))
 468                 return writeout(mapping, page);
 469
 470         /*
 471          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 472          * We must have no buffers or drop them.
 473          */
 474         if (page_has_private(page) &&
 475             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 476                 return -EAGAIN;
 477
 478         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Move a page to a newly allocated page
 483  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 484  *
 485  * The new page will have replaced the old page if this function
 486  * is successful.
 487  *
 488  * Return value:
 489  *   < 0 - error code
 490  *  == 0 - success
 491  */
 492 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
 493 {
 494         struct address_space *mapping;
 495         int rc;
 496
 497         /*
 498          * Block others from accessing the page when we get around to
 499          * establishing additional references. We are the only one
 500          * holding a reference to the new page at this point.
 501          */
 502         if (!trylock_page(newpage))
 503                 BUG();
 504
 505         /* Prepare mapping for the new page.*/
 506         newpage->index = page->index;
 507         newpage->mapping = page->mapping;
 508         if (PageSwapBacked(page))
 509                 SetPageSwapBacked(newpage);
 510
 511         mapping = page_mapping(page);
 512         if (!mapping)
 513                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 514         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 515                 /*
 516                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 517                  * should provide a migration function. Anonymous
 518                  * pages are part of swap space which also has its
 519                  * own migration function. This is the most common
 520                  * path for page migration.
 521                  */
 522                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 523                                                 newpage, page);
 524         else
 525                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 526
 527         if (!rc)
 528                 remove_migration_ptes(page, newpage);
 529         else
 530                 newpage->mapping = NULL;
 531
 532         unlock_page(newpage);
 533
 534         return rc;
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 539  * to the newly allocated page in newpage.
 540  */
 541 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 542                         struct page *page, int force, int offlining)
 543 {
 544         int rc = 0;
 545         int *result = NULL;
 546         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 547         int rcu_locked = 0;
 548         int charge = 0;
 549         struct mem_cgroup *mem = NULL;
 550
 551         if (!newpage)
 552                 return -ENOMEM;
 553
 554         if (page_count(page) == 1) {
 555                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 556                 goto move_newpage;
 557         }
 558
 559         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 560         rc = -EAGAIN;
 561
 562         if (!trylock_page(page)) {
 563                 if (!force)
 564                         goto move_newpage;
 565                 lock_page(page);
 566         }
 567
 568         /*
 569          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
 570          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
 571          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
 572          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
 573          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
 574          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
 575          * serializes that).
 576          */
 577         if (PageKsm(page) && !offlining) {
 578                 rc = -EBUSY;
 579                 goto unlock;
 580         }
 581
 582         /* charge against new page */
 583         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, &mem);
 584         if (charge == -ENOMEM) {
 585                 rc = -ENOMEM;
 586                 goto unlock;
 587         }
 588         BUG_ON(charge);
 589
 590         if (PageWriteback(page)) {
 591                 if (!force)
 592                         goto uncharge;
 593                 wait_on_page_writeback(page);
 594         }
 595         /*
 596          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 597          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 598          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
 599          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 600          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 601          * just care Anon page here.
 602          */
 603         if (PageAnon(page)) {
 604                 rcu_read_lock();
 605                 rcu_locked = 1;
 606         }
 607
 608         /*
 609          * Corner case handling:
 610          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 611          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 612          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 613          * trigger a BUG.  So handle it here.
 614          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 615          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 616          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 617          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 618          * free the metadata, so the page can be freed.
 619          */
 620         if (!page->mapping) {
 621                 if (!PageAnon(page) && page_has_private(page)) {
 622                         /*
 623                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
 624                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
 625                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
 626                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
 627                          *    needs to be effective.
 628                          */
 629                         try_to_free_buffers(page);
 630                         goto rcu_unlock;
 631                 }
 632                 goto skip_unmap;
 633         }
 634
 635         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 636         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
 637
 638 skip_unmap:
 639         if (!page_mapped(page))
 640                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
 641
 642         if (rc)
 643                 remove_migration_ptes(page, page);
 644 rcu_unlock:
 645         if (rcu_locked)
 646                 rcu_read_unlock();
 647 uncharge:
 648         if (!charge)
 649                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
 650 unlock:
 651         unlock_page(page);
 652
 653         if (rc != -EAGAIN) {
 654                 /*
 655                  * A page that has been migrated has all references
 656                  * removed and will be freed. A page that has not been
 657                  * migrated will have kepts its references and be
 658                  * restored.
 659                  */
 660                 list_del(&page->lru);
 661                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 662                                 page_is_file_cache(page));
 663                 putback_lru_page(page);
 664         }
 665
 666 move_newpage:
 667
 668         /*
 669          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 670          * then this will free the page.
 671          */
 672         putback_lru_page(newpage);
 673
 674         if (result) {
 675                 if (rc)
 676                         *result = rc;
 677                 else
 678                         *result = page_to_nid(newpage);
 679         }
 680         return rc;
 681 }
 682
 683 /*
 684  * migrate_pages
 685  *
 686  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 687  * that determines from the page to be migrated and the private data
 688  * the target of the move and allocates the page.
 689  *
 690  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 691  * are movable anymore because to has become empty
 692  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 693  * returned to the LRU or freed.
 694  *
 695  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 696  */
 697 int migrate_pages(struct list_head *from,
 698                 new_page_t get_new_page, unsigned long private, int offlining)
 699 {
 700         int retry = 1;
 701         int nr_failed = 0;
 702         int pass = 0;
 703         struct page *page;
 704         struct page *page2;
 705         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 706         int rc;
 707
 708         if (!swapwrite)
 709                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 710
 711         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 712                 retry = 0;
 713
 714                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 715                         cond_resched();
 716
 717                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 718                                                 page, pass > 2, offlining);
 719
 720                         switch(rc) {
 721                         case -ENOMEM:
 722                                 goto out;
 723                         case -EAGAIN:
 724                                 retry++;
 725                                 break;
 726                         case 0:
 727                                 break;
 728                         default:
 729                                 /* Permanent failure */
 730                                 nr_failed++;
 731                                 break;
 732                         }
 733                 }
 734         }
 735         rc = 0;
 736 out:
 737         if (!swapwrite)
 738                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 739
 740         putback_lru_pages(from);
 741
 742         if (rc)
 743                 return rc;
 744
 745         return nr_failed + retry;
 746 }
 747
 748 #ifdef CONFIG_NUMA
 749 /*
 750  * Move a list of individual pages
 751  */
 752 struct page_to_node {
 753         unsigned long addr;
 754         struct page *page;
 755         int node;
 756         int status;
 757 };
 758
 759 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 760                 int **result)
 761 {
 762         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 763
 764         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 765                 pm++;
 766
 767         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 768                 return NULL;
 769
 770         *result = &pm->status;
 771
 772         return alloc_pages_exact_node(pm->node,
 773                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 774 }
 775
 776 /*
 777  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 778  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 779  * and the node number must contain a valid target node.
 780  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
 781  */
 782 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
 783                                       struct page_to_node *pm,
 784                                       int migrate_all)
 785 {
 786         int err;
 787         struct page_to_node *pp;
 788         LIST_HEAD(pagelist);
 789
 790         down_read(&mm->mmap_sem);
 791
 792         /*
 793          * Build a list of pages to migrate
 794          */
 795         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 796                 struct vm_area_struct *vma;
 797                 struct page *page;
 798
 799                 err = -EFAULT;
 800                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 801                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 802                         goto set_status;
 803
 804                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 805
 806                 err = PTR_ERR(page);
 807                 if (IS_ERR(page))
 808                         goto set_status;
 809
 810                 err = -ENOENT;
 811                 if (!page)
 812                         goto set_status;
 813
 814                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 815                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
 816                         goto put_and_set;
 817
 818                 pp->page = page;
 819                 err = page_to_nid(page);
 820
 821                 if (err == pp->node)
 822                         /*
 823                          * Node already in the right place
 824                          */
 825                         goto put_and_set;
 826
 827                 err = -EACCES;
 828                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 829                                 !migrate_all)
 830                         goto put_and_set;
 831
 832                 err = isolate_lru_page(page);
 833                 if (!err) {
 834                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 835                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 836                                             page_is_file_cache(page));
 837                 }
 838 put_and_set:
 839                 /*
 840                  * Either remove the duplicate refcount from
 841                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 842                  * not isolated.
 843                  */
 844                 put_page(page);
 845 set_status:
 846                 pp->status = err;
 847         }
 848
 849         err = 0;
 850         if (!list_empty(&pagelist))
 851                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 852                                 (unsigned long)pm, 0);
 853
 854         up_read(&mm->mmap_sem);
 855         return err;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
 860  * the corresponding array of status.
 861  */
 862 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
 863                          unsigned long nr_pages,
 864                          const void __user * __user *pages,
 865                          const int __user *nodes,
 866                          int __user *status, int flags)
 867 {
 868         struct page_to_node *pm;
 869         nodemask_t task_nodes;
 870         unsigned long chunk_nr_pages;
 871         unsigned long chunk_start;
 872         int err;
 873
 874         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
 875
 876         err = -ENOMEM;
 877         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 878         if (!pm)
 879                 goto out;
 880
 881         migrate_prep();
 882
 883         /*
 884          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
 885          * but keep the last one as a marker
 886          */
 887         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
 888
 889         for (chunk_start = 0;
 890              chunk_start < nr_pages;
 891              chunk_start += chunk_nr_pages) {
 892                 int j;
 893
 894                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
 895                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
 896
 897                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
 898                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
 899                         const void __user *p;
 900                         int node;
 901
 902                         err = -EFAULT;
 903                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
 904                                 goto out_pm;
 905                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
 906
 907                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
 908                                 goto out_pm;
 909
 910                         err = -ENODEV;
 911                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
 912                                 goto out_pm;
 913
 914                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
 915                                 goto out_pm;
 916
 917                         err = -EACCES;
 918                         if (!node_isset(node, task_nodes))
 919                                 goto out_pm;
 920
 921                         pm[j].node = node;
 922                 }
 923
 924                 /* End marker for this chunk */
 925                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
 926
 927                 /* Migrate this chunk */
 928                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
 929                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
 930                 if (err < 0)
 931                         goto out_pm;
 932
 933                 /* Return status information */
 934                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
 935                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
 936                                 err = -EFAULT;
 937                                 goto out_pm;
 938                         }
 939         }
 940         err = 0;
 941
 942 out_pm:
 943         free_page((unsigned long)pm);
 944 out:
 945         return err;
 946 }
 947
 948 /*
 949  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
 950  */
 951 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 952                                 const void __user **pages, int *status)
 953 {
 954         unsigned long i;
 955
 956         down_read(&mm->mmap_sem);
 957
 958         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 959                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
 960                 struct vm_area_struct *vma;
 961                 struct page *page;
 962                 int err = -EFAULT;
 963
 964                 vma = find_vma(mm, addr);
 965                 if (!vma)
 966                         goto set_status;
 967
 968                 page = follow_page(vma, addr, 0);
 969
 970                 err = PTR_ERR(page);
 971                 if (IS_ERR(page))
 972                         goto set_status;
 973
 974                 err = -ENOENT;
 975                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 976                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
 977                         goto set_status;
 978
 979                 err = page_to_nid(page);
 980 set_status:
 981                 *status = err;
 982
 983                 pages++;
 984                 status++;
 985         }
 986
 987         up_read(&mm->mmap_sem);
 988 }
 989
 990 /*
 991  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
 992  * a user array of status.
 993  */
 994 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 995                          const void __user * __user *pages,
 996                          int __user *status)
 997 {
 998 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
 999         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1000         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1001
1002         while (nr_pages) {
1003                 unsigned long chunk_nr;
1004
1005                 chunk_nr = nr_pages;
1006                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1007                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1008
1009                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1010                         break;
1011
1012                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1013
1014                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1015                         break;
1016
1017                 pages += chunk_nr;
1018                 status += chunk_nr;
1019                 nr_pages -= chunk_nr;
1020         }
1021         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1026  * process.
1027  */
1028 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1029                 const void __user * __user *, pages,
1030                 const int __user *, nodes,
1031                 int __user *, status, int, flags)
1032 {
1033         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1034         struct task_struct *task;
1035         struct mm_struct *mm;
1036         int err;
1037
1038         /* Check flags */
1039         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1040                 return -EINVAL;
1041
1042         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1043                 return -EPERM;
1044
1045         /* Find the mm_struct */
1046         read_lock(&tasklist_lock);
1047         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1048         if (!task) {
1049                 read_unlock(&tasklist_lock);
1050                 return -ESRCH;
1051         }
1052         mm = get_task_mm(task);
1053         read_unlock(&tasklist_lock);
1054
1055         if (!mm)
1056                 return -EINVAL;
1057
1058         /*
1059          * Check if this process has the right to modify the specified
1060          * process. The right exists if the process has administrative
1061          * capabilities, superuser privileges or the same
1062          * userid as the target process.
1063          */
1064         rcu_read_lock();
1065         tcred = __task_cred(task);
1066         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1067             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1068             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1069                 rcu_read_unlock();
1070                 err = -EPERM;
1071                 goto out;
1072         }
1073         rcu_read_unlock();
1074
1075         err = security_task_movememory(task);
1076         if (err)
1077                 goto out;
1078
1079         if (nodes) {
1080                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1081                                     flags);
1082         } else {
1083                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1084         }
1085
1086 out:
1087         mmput(mm);
1088         return err;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1093  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1094  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1095  */
1096 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1097         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1098 {
1099         struct vm_area_struct *vma;
1100         int err = 0;
1101
1102         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1103                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1104                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1105                         if (err)
1106                                 break;
1107                 }
1108         }
1109         return err;
1110 }
1111 #endif