mm/migrate.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Memory Migration functionality - linux/mm/migrate.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
   6  *
   7  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
   8  * project. The main authors of the migration code are:
   9  *
  10  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
  11  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
  12  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
  13  * Christoph Lameter
  14  */
  15
  16 #include <linux/migrate.h>
  17 #include <linux/export.h>
  18 #include <linux/swap.h>
  19 #include <linux/swapops.h>
  20 #include <linux/pagemap.h>
  21 #include <linux/buffer_head.h>
  22 #include <linux/mm_inline.h>
  23 #include <linux/nsproxy.h>
  24 #include <linux/pagevec.h>
  25 #include <linux/ksm.h>
  26 #include <linux/rmap.h>
  27 #include <linux/topology.h>
  28 #include <linux/cpu.h>
  29 #include <linux/cpuset.h>
  30 #include <linux/writeback.h>
  31 #include <linux/mempolicy.h>
  32 #include <linux/vmalloc.h>
  33 #include <linux/security.h>
  34 #include <linux/backing-dev.h>
  35 #include <linux/compaction.h>
  36 #include <linux/syscalls.h>
  37 #include <linux/compat.h>
  38 #include <linux/hugetlb.h>
  39 #include <linux/hugetlb_cgroup.h>
  40 #include <linux/gfp.h>
  41 #include <linux/pfn_t.h>
  42 #include <linux/memremap.h>
  43 #include <linux/userfaultfd_k.h>
  44 #include <linux/balloon_compaction.h>
  45 #include <linux/page_idle.h>
  46 #include <linux/page_owner.h>
  47 #include <linux/sched/mm.h>
  48 #include <linux/ptrace.h>
  49 #include <linux/oom.h>
  50 #include <linux/memory.h>
  51 #include <linux/random.h>
  52 #include <linux/sched/sysctl.h>
  53 #include <linux/memory-tiers.h>
  54
  55 #include <asm/tlbflush.h>
  56
  57 #include <trace/events/migrate.h>
  58
  59 #include "internal.h"
  60
  61 int isolate_movable_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
  62 {
  63         const struct movable_operations *mops;
  64
  65         /*
  66          * Avoid burning cycles with pages that are yet under __free_pages(),
  67          * or just got freed under us.
  68          *
  69          * In case we 'win' a race for a movable page being freed under us and
  70          * raise its refcount preventing __free_pages() from doing its job
  71          * the put_page() at the end of this block will take care of
  72          * release this page, thus avoiding a nasty leakage.
  73          */
  74         if (unlikely(!get_page_unless_zero(page)))
  75                 goto out;
  76
  77         /*
  78          * Check PageMovable before holding a PG_lock because page's owner
  79          * assumes anybody doesn't touch PG_lock of newly allocated page
  80          * so unconditionally grabbing the lock ruins page's owner side.
  81          */
  82         if (unlikely(!__PageMovable(page)))
  83                 goto out_putpage;
  84         /*
  85          * As movable pages are not isolated from LRU lists, concurrent
  86          * compaction threads can race against page migration functions
  87          * as well as race against the releasing a page.
  88          *
  89          * In order to avoid having an already isolated movable page
  90          * being (wrongly) re-isolated while it is under migration,
  91          * or to avoid attempting to isolate pages being released,
  92          * lets be sure we have the page lock
  93          * before proceeding with the movable page isolation steps.
  94          */
  95         if (unlikely(!trylock_page(page)))
  96                 goto out_putpage;
  97
  98         if (!PageMovable(page) || PageIsolated(page))
  99                 goto out_no_isolated;
 100
 101         mops = page_movable_ops(page);
 102         VM_BUG_ON_PAGE(!mops, page);
 103
 104         if (!mops->isolate_page(page, mode))
 105                 goto out_no_isolated;
 106
 107         /* Driver shouldn't use PG_isolated bit of page->flags */
 108         WARN_ON_ONCE(PageIsolated(page));
 109         SetPageIsolated(page);
 110         unlock_page(page);
 111
 112         return 0;
 113
 114 out_no_isolated:
 115         unlock_page(page);
 116 out_putpage:
 117         put_page(page);
 118 out:
 119         return -EBUSY;
 120 }
 121
 122 static void putback_movable_page(struct page *page)
 123 {
 124         const struct movable_operations *mops = page_movable_ops(page);
 125
 126         mops->putback_page(page);
 127         ClearPageIsolated(page);
 128 }
 129
 130 /*
 131  * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
 132  * from where they were once taken off for compaction/migration.
 133  *
 134  * This function shall be used whenever the isolated pageset has been
 135  * built from lru, balloon, hugetlbfs page. See isolate_migratepages_range()
 136  * and isolate_hugetlb().
 137  */
 138 void putback_movable_pages(struct list_head *l)
 139 {
 140         struct page *page;
 141         struct page *page2;
 142
 143         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
 144                 if (unlikely(PageHuge(page))) {
 145                         putback_active_hugepage(page);
 146                         continue;
 147                 }
 148                 list_del(&page->lru);
 149                 /*
 150                  * We isolated non-lru movable page so here we can use
 151                  * __PageMovable because LRU page's mapping cannot have
 152                  * PAGE_MAPPING_MOVABLE.
 153                  */
 154                 if (unlikely(__PageMovable(page))) {
 155                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
 156                         lock_page(page);
 157                         if (PageMovable(page))
 158                                 putback_movable_page(page);
 159                         else
 160                                 ClearPageIsolated(page);
 161                         unlock_page(page);
 162                         put_page(page);
 163                 } else {
 164                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
 165                                         page_is_file_lru(page), -thp_nr_pages(page));
 166                         putback_lru_page(page);
 167                 }
 168         }
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
 173  */
 174 static bool remove_migration_pte(struct folio *folio,
 175                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, void *old)
 176 {
 177         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, old, vma, addr, PVMW_SYNC | PVMW_MIGRATION);
 178
 179         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
 180                 rmap_t rmap_flags = RMAP_NONE;
 181                 pte_t pte;
 182                 swp_entry_t entry;
 183                 struct page *new;
 184                 unsigned long idx = 0;
 185
 186                 /* pgoff is invalid for ksm pages, but they are never large */
 187                 if (folio_test_large(folio) && !folio_test_hugetlb(folio))
 188                         idx = linear_page_index(vma, pvmw.address) - pvmw.pgoff;
 189                 new = folio_page(folio, idx);
 190
 191 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 192                 /* PMD-mapped THP migration entry */
 193                 if (!pvmw.pte) {
 194                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
 195                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
 196                         remove_migration_pmd(&pvmw, new);
 197                         continue;
 198                 }
 199 #endif
 200
 201                 folio_get(folio);
 202                 pte = mk_pte(new, READ_ONCE(vma->vm_page_prot));
 203                 if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
 204                         pte = pte_mksoft_dirty(pte);
 205
 206                 /*
 207                  * Recheck VMA as permissions can change since migration started
 208                  */
 209                 entry = pte_to_swp_entry(*pvmw.pte);
 210                 if (!is_migration_entry_young(entry))
 211                         pte = pte_mkold(pte);
 212                 if (folio_test_dirty(folio) && is_migration_entry_dirty(entry))
 213                         pte = pte_mkdirty(pte);
 214                 if (is_writable_migration_entry(entry))
 215                         pte = maybe_mkwrite(pte, vma);
 216                 else if (pte_swp_uffd_wp(*pvmw.pte))
 217                         pte = pte_mkuffd_wp(pte);
 218
 219                 if (folio_test_anon(folio) && !is_readable_migration_entry(entry))
 220                         rmap_flags |= RMAP_EXCLUSIVE;
 221
 222                 if (unlikely(is_device_private_page(new))) {
 223                         if (pte_write(pte))
 224                                 entry = make_writable_device_private_entry(
 225                                                         page_to_pfn(new));
 226                         else
 227                                 entry = make_readable_device_private_entry(
 228                                                         page_to_pfn(new));
 229                         pte = swp_entry_to_pte(entry);
 230                         if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
 231                                 pte = pte_swp_mksoft_dirty(pte);
 232                         if (pte_swp_uffd_wp(*pvmw.pte))
 233                                 pte = pte_swp_mkuffd_wp(pte);
 234                 }
 235
 236 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 237                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
 238                         unsigned int shift = huge_page_shift(hstate_vma(vma));
 239
 240                         pte = pte_mkhuge(pte);
 241                         pte = arch_make_huge_pte(pte, shift, vma->vm_flags);
 242                         if (folio_test_anon(folio))
 243                                 hugepage_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address,
 244                                                        rmap_flags);
 245                         else
 246                                 page_dup_file_rmap(new, true);
 247                         set_huge_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
 248                 } else
 249 #endif
 250                 {
 251                         if (folio_test_anon(folio))
 252                                 page_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address,
 253                                                    rmap_flags);
 254                         else
 255                                 page_add_file_rmap(new, vma, false);
 256                         set_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
 257                 }
 258                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 259                         mlock_page_drain_local();
 260
 261                 trace_remove_migration_pte(pvmw.address, pte_val(pte),
 262                                            compound_order(new));
 263
 264                 /* No need to invalidate - it was non-present before */
 265                 update_mmu_cache(vma, pvmw.address, pvmw.pte);
 266         }
 267
 268         return true;
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Get rid of all migration entries and replace them by
 273  * references to the indicated page.
 274  */
 275 void remove_migration_ptes(struct folio *src, struct folio *dst, bool locked)
 276 {
 277         struct rmap_walk_control rwc = {
 278                 .rmap_one = remove_migration_pte,
 279                 .arg = src,
 280         };
 281
 282         if (locked)
 283                 rmap_walk_locked(dst, &rwc);
 284         else
 285                 rmap_walk(dst, &rwc);
 286 }
 287
 288 /*
 289  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 290  * get to the page and wait until migration is finished.
 291  * When we return from this function the fault will be retried.
 292  */
 293 void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
 294                                 spinlock_t *ptl)
 295 {
 296         pte_t pte;
 297         swp_entry_t entry;
 298
 299         spin_lock(ptl);
 300         pte = *ptep;
 301         if (!is_swap_pte(pte))
 302                 goto out;
 303
 304         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 305         if (!is_migration_entry(entry))
 306                 goto out;
 307
 308         migration_entry_wait_on_locked(entry, ptep, ptl);
 309         return;
 310 out:
 311         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 312 }
 313
 314 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 315                                 unsigned long address)
 316 {
 317         spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 318         pte_t *ptep = pte_offset_map(pmd, address);
 319         __migration_entry_wait(mm, ptep, ptl);
 320 }
 321
 322 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 323 void __migration_entry_wait_huge(pte_t *ptep, spinlock_t *ptl)
 324 {
 325         pte_t pte;
 326
 327         spin_lock(ptl);
 328         pte = huge_ptep_get(ptep);
 329
 330         if (unlikely(!is_hugetlb_entry_migration(pte)))
 331                 spin_unlock(ptl);
 332         else
 333                 migration_entry_wait_on_locked(pte_to_swp_entry(pte), NULL, ptl);
 334 }
 335
 336 void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma, pte_t *pte)
 337 {
 338         spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), vma->vm_mm, pte);
 339
 340         __migration_entry_wait_huge(pte, ptl);
 341 }
 342 #endif
 343
 344 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 345 void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
 346 {
 347         spinlock_t *ptl;
 348
 349         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
 350         if (!is_pmd_migration_entry(*pmd))
 351                 goto unlock;
 352         migration_entry_wait_on_locked(pmd_to_swp_entry(*pmd), NULL, ptl);
 353         return;
 354 unlock:
 355         spin_unlock(ptl);
 356 }
 357 #endif
 358
 359 static int folio_expected_refs(struct address_space *mapping,
 360                 struct folio *folio)
 361 {
 362         int refs = 1;
 363         if (!mapping)
 364                 return refs;
 365
 366         refs += folio_nr_pages(folio);
 367         if (folio_test_private(folio))
 368                 refs++;
 369
 370         return refs;
 371 }
 372
 373 /*
 374  * Replace the page in the mapping.
 375  *
 376  * The number of remaining references must be:
 377  * 1 for anonymous pages without a mapping
 378  * 2 for pages with a mapping
 379  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 380  */
 381 int folio_migrate_mapping(struct address_space *mapping,
 382                 struct folio *newfolio, struct folio *folio, int extra_count)
 383 {
 384         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(folio));
 385         struct zone *oldzone, *newzone;
 386         int dirty;
 387         int expected_count = folio_expected_refs(mapping, folio) + extra_count;
 388         long nr = folio_nr_pages(folio);
 389
 390         if (!mapping) {
 391                 /* Anonymous page without mapping */
 392                 if (folio_ref_count(folio) != expected_count)
 393                         return -EAGAIN;
 394
 395                 /* No turning back from here */
 396                 newfolio->index = folio->index;
 397                 newfolio->mapping = folio->mapping;
 398                 if (folio_test_swapbacked(folio))
 399                         __folio_set_swapbacked(newfolio);
 400
 401                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 402         }
 403
 404         oldzone = folio_zone(folio);
 405         newzone = folio_zone(newfolio);
 406
 407         xas_lock_irq(&xas);
 408         if (!folio_ref_freeze(folio, expected_count)) {
 409                 xas_unlock_irq(&xas);
 410                 return -EAGAIN;
 411         }
 412
 413         /*
 414          * Now we know that no one else is looking at the folio:
 415          * no turning back from here.
 416          */
 417         newfolio->index = folio->index;
 418         newfolio->mapping = folio->mapping;
 419         folio_ref_add(newfolio, nr); /* add cache reference */
 420         if (folio_test_swapbacked(folio)) {
 421                 __folio_set_swapbacked(newfolio);
 422                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
 423                         folio_set_swapcache(newfolio);
 424                         newfolio->private = folio_get_private(folio);
 425                 }
 426         } else {
 427                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_swapcache(folio), folio);
 428         }
 429
 430         /* Move dirty while page refs frozen and newpage not yet exposed */
 431         dirty = folio_test_dirty(folio);
 432         if (dirty) {
 433                 folio_clear_dirty(folio);
 434                 folio_set_dirty(newfolio);
 435         }
 436
 437         xas_store(&xas, newfolio);
 438
 439         /*
 440          * Drop cache reference from old page by unfreezing
 441          * to one less reference.
 442          * We know this isn't the last reference.
 443          */
 444         folio_ref_unfreeze(folio, expected_count - nr);
 445
 446         xas_unlock(&xas);
 447         /* Leave irq disabled to prevent preemption while updating stats */
 448
 449         /*
 450          * If moved to a different zone then also account
 451          * the page for that zone. Other VM counters will be
 452          * taken care of when we establish references to the
 453          * new page and drop references to the old page.
 454          *
 455          * Note that anonymous pages are accounted for
 456          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_MAPPED if they
 457          * are mapped to swap space.
 458          */
 459         if (newzone != oldzone) {
 460                 struct lruvec *old_lruvec, *new_lruvec;
 461                 struct mem_cgroup *memcg;
 462
 463                 memcg = folio_memcg(folio);
 464                 old_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, oldzone->zone_pgdat);
 465                 new_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, newzone->zone_pgdat);
 466
 467                 __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_PAGES, -nr);
 468                 __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_PAGES, nr);
 469                 if (folio_test_swapbacked(folio) && !folio_test_swapcache(folio)) {
 470                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SHMEM, -nr);
 471                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SHMEM, nr);
 472                 }
 473 #ifdef CONFIG_SWAP
 474                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
 475                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SWAPCACHE, -nr);
 476                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SWAPCACHE, nr);
 477                 }
 478 #endif
 479                 if (dirty && mapping_can_writeback(mapping)) {
 480                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_DIRTY, -nr);
 481                         __mod_zone_page_state(oldzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, -nr);
 482                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_DIRTY, nr);
 483                         __mod_zone_page_state(newzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, nr);
 484                 }
 485         }
 486         local_irq_enable();
 487
 488         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 489 }
 490 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_mapping);
 491
 492 /*
 493  * The expected number of remaining references is the same as that
 494  * of folio_migrate_mapping().
 495  */
 496 int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 497                                    struct folio *dst, struct folio *src)
 498 {
 499         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(src));
 500         int expected_count;
 501
 502         xas_lock_irq(&xas);
 503         expected_count = 2 + folio_has_private(src);
 504         if (!folio_ref_freeze(src, expected_count)) {
 505                 xas_unlock_irq(&xas);
 506                 return -EAGAIN;
 507         }
 508
 509         dst->index = src->index;
 510         dst->mapping = src->mapping;
 511
 512         folio_get(dst);
 513
 514         xas_store(&xas, dst);
 515
 516         folio_ref_unfreeze(src, expected_count - 1);
 517
 518         xas_unlock_irq(&xas);
 519
 520         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Copy the flags and some other ancillary information
 525  */
 526 void folio_migrate_flags(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
 527 {
 528         int cpupid;
 529
 530         if (folio_test_error(folio))
 531                 folio_set_error(newfolio);
 532         if (folio_test_referenced(folio))
 533                 folio_set_referenced(newfolio);
 534         if (folio_test_uptodate(folio))
 535                 folio_mark_uptodate(newfolio);
 536         if (folio_test_clear_active(folio)) {
 537                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_unevictable(folio), folio);
 538                 folio_set_active(newfolio);
 539         } else if (folio_test_clear_unevictable(folio))
 540                 folio_set_unevictable(newfolio);
 541         if (folio_test_workingset(folio))
 542                 folio_set_workingset(newfolio);
 543         if (folio_test_checked(folio))
 544                 folio_set_checked(newfolio);
 545         /*
 546          * PG_anon_exclusive (-> PG_mappedtodisk) is always migrated via
 547          * migration entries. We can still have PG_anon_exclusive set on an
 548          * effectively unmapped and unreferenced first sub-pages of an
 549          * anonymous THP: we can simply copy it here via PG_mappedtodisk.
 550          */
 551         if (folio_test_mappedtodisk(folio))
 552                 folio_set_mappedtodisk(newfolio);
 553
 554         /* Move dirty on pages not done by folio_migrate_mapping() */
 555         if (folio_test_dirty(folio))
 556                 folio_set_dirty(newfolio);
 557
 558         if (folio_test_young(folio))
 559                 folio_set_young(newfolio);
 560         if (folio_test_idle(folio))
 561                 folio_set_idle(newfolio);
 562
 563         /*
 564          * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
 565          * future migrations of this same page.
 566          */
 567         cpupid = page_cpupid_xchg_last(&folio->page, -1);
 568         /*
 569          * For memory tiering mode, when migrate between slow and fast
 570          * memory node, reset cpupid, because that is used to record
 571          * page access time in slow memory node.
 572          */
 573         if (sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) {
 574                 bool f_toptier = node_is_toptier(page_to_nid(&folio->page));
 575                 bool t_toptier = node_is_toptier(page_to_nid(&newfolio->page));
 576
 577                 if (f_toptier != t_toptier)
 578                         cpupid = -1;
 579         }
 580         page_cpupid_xchg_last(&newfolio->page, cpupid);
 581
 582         folio_migrate_ksm(newfolio, folio);
 583         /*
 584          * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
 585          * get_ksm_page() depends upon ksm_migrate_page() and PageSwapCache().
 586          */
 587         if (folio_test_swapcache(folio))
 588                 folio_clear_swapcache(folio);
 589         folio_clear_private(folio);
 590
 591         /* page->private contains hugetlb specific flags */
 592         if (!folio_test_hugetlb(folio))
 593                 folio->private = NULL;
 594
 595         /*
 596          * If any waiters have accumulated on the new page then
 597          * wake them up.
 598          */
 599         if (folio_test_writeback(newfolio))
 600                 folio_end_writeback(newfolio);
 601
 602         /*
 603          * PG_readahead shares the same bit with PG_reclaim.  The above
 604          * end_page_writeback() may clear PG_readahead mistakenly, so set the
 605          * bit after that.
 606          */
 607         if (folio_test_readahead(folio))
 608                 folio_set_readahead(newfolio);
 609
 610         folio_copy_owner(newfolio, folio);
 611
 612         if (!folio_test_hugetlb(folio))
 613                 mem_cgroup_migrate(folio, newfolio);
 614 }
 615 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_flags);
 616
 617 void folio_migrate_copy(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
 618 {
 619         folio_copy(newfolio, folio);
 620         folio_migrate_flags(newfolio, folio);
 621 }
 622 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_copy);
 623
 624 /************************************************************
 625  *                    Migration functions
 626  ***********************************************************/
 627
 628 /**
 629  * migrate_folio() - Simple folio migration.
 630  * @mapping: The address_space containing the folio.
 631  * @dst: The folio to migrate the data to.
 632  * @src: The folio containing the current data.
 633  * @mode: How to migrate the page.
 634  *
 635  * Common logic to directly migrate a single LRU folio suitable for
 636  * folios that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 637  *
 638  * Folios are locked upon entry and exit.
 639  */
 640 int migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
 641                 struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 642 {
 643         int rc;
 644
 645         BUG_ON(folio_test_writeback(src));      /* Writeback must be complete */
 646
 647         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
 648
 649         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 650                 return rc;
 651
 652         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 653                 folio_migrate_copy(dst, src);
 654         else
 655                 folio_migrate_flags(dst, src);
 656         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 657 }
 658 EXPORT_SYMBOL(migrate_folio);
 659
 660 #ifdef CONFIG_BLOCK
 661 /* Returns true if all buffers are successfully locked */
 662 static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
 663                                                         enum migrate_mode mode)
 664 {
 665         struct buffer_head *bh = head;
 666
 667         /* Simple case, sync compaction */
 668         if (mode != MIGRATE_ASYNC) {
 669                 do {
 670                         lock_buffer(bh);
 671                         bh = bh->b_this_page;
 672
 673                 } while (bh != head);
 674
 675                 return true;
 676         }
 677
 678         /* async case, we cannot block on lock_buffer so use trylock_buffer */
 679         do {
 680                 if (!trylock_buffer(bh)) {
 681                         /*
 682                          * We failed to lock the buffer and cannot stall in
 683                          * async migration. Release the taken locks
 684                          */
 685                         struct buffer_head *failed_bh = bh;
 686                         bh = head;
 687                         while (bh != failed_bh) {
 688                                 unlock_buffer(bh);
 689                                 bh = bh->b_this_page;
 690                         }
 691                         return false;
 692                 }
 693
 694                 bh = bh->b_this_page;
 695         } while (bh != head);
 696         return true;
 697 }
 698
 699 static int __buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 700                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode,
 701                 bool check_refs)
 702 {
 703         struct buffer_head *bh, *head;
 704         int rc;
 705         int expected_count;
 706
 707         head = folio_buffers(src);
 708         if (!head)
 709                 return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 710
 711         /* Check whether page does not have extra refs before we do more work */
 712         expected_count = folio_expected_refs(mapping, src);
 713         if (folio_ref_count(src) != expected_count)
 714                 return -EAGAIN;
 715
 716         if (!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode))
 717                 return -EAGAIN;
 718
 719         if (check_refs) {
 720                 bool busy;
 721                 bool invalidated = false;
 722
 723 recheck_buffers:
 724                 busy = false;
 725                 spin_lock(&mapping->private_lock);
 726                 bh = head;
 727                 do {
 728                         if (atomic_read(&bh->b_count)) {
 729                                 busy = true;
 730                                 break;
 731                         }
 732                         bh = bh->b_this_page;
 733                 } while (bh != head);
 734                 if (busy) {
 735                         if (invalidated) {
 736                                 rc = -EAGAIN;
 737                                 goto unlock_buffers;
 738                         }
 739                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 740                         invalidate_bh_lrus();
 741                         invalidated = true;
 742                         goto recheck_buffers;
 743                 }
 744         }
 745
 746         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
 747         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 748                 goto unlock_buffers;
 749
 750         folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
 751
 752         bh = head;
 753         do {
 754                 set_bh_page(bh, &dst->page, bh_offset(bh));
 755                 bh = bh->b_this_page;
 756         } while (bh != head);
 757
 758         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 759                 folio_migrate_copy(dst, src);
 760         else
 761                 folio_migrate_flags(dst, src);
 762
 763         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 764 unlock_buffers:
 765         if (check_refs)
 766                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
 767         bh = head;
 768         do {
 769                 unlock_buffer(bh);
 770                 bh = bh->b_this_page;
 771         } while (bh != head);
 772
 773         return rc;
 774 }
 775
 776 /**
 777  * buffer_migrate_folio() - Migration function for folios with buffers.
 778  * @mapping: The address space containing @src.
 779  * @dst: The folio to migrate to.
 780  * @src: The folio to migrate from.
 781  * @mode: How to migrate the folio.
 782  *
 783  * This function can only be used if the underlying filesystem guarantees
 784  * that no other references to @src exist. For example attached buffer
 785  * heads are accessed only under the folio lock.  If your filesystem cannot
 786  * provide this guarantee, buffer_migrate_folio_norefs() may be more
 787  * appropriate.
 788  *
 789  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
 790  */
 791 int buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 792                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 793 {
 794         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, false);
 795 }
 796 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_folio);
 797
 798 /**
 799  * buffer_migrate_folio_norefs() - Migration function for folios with buffers.
 800  * @mapping: The address space containing @src.
 801  * @dst: The folio to migrate to.
 802  * @src: The folio to migrate from.
 803  * @mode: How to migrate the folio.
 804  *
 805  * Like buffer_migrate_folio() except that this variant is more careful
 806  * and checks that there are also no buffer head references. This function
 807  * is the right one for mappings where buffer heads are directly looked
 808  * up and referenced (such as block device mappings).
 809  *
 810  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
 811  */
 812 int buffer_migrate_folio_norefs(struct address_space *mapping,
 813                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 814 {
 815         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, true);
 816 }
 817 #endif
 818
 819 int filemap_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 820                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 821 {
 822         int ret;
 823
 824         ret = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
 825         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 826                 return ret;
 827
 828         if (folio_get_private(src))
 829                 folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
 830
 831         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 832                 folio_migrate_copy(dst, src);
 833         else
 834                 folio_migrate_flags(dst, src);
 835         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 836 }
 837 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_migrate_folio);
 838
 839 /*
 840  * Writeback a folio to clean the dirty state
 841  */
 842 static int writeout(struct address_space *mapping, struct folio *folio)
 843 {
 844         struct writeback_control wbc = {
 845                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 846                 .nr_to_write = 1,
 847                 .range_start = 0,
 848                 .range_end = LLONG_MAX,
 849                 .for_reclaim = 1
 850         };
 851         int rc;
 852
 853         if (!mapping->a_ops->writepage)
 854                 /* No write method for the address space */
 855                 return -EINVAL;
 856
 857         if (!folio_clear_dirty_for_io(folio))
 858                 /* Someone else already triggered a write */
 859                 return -EAGAIN;
 860
 861         /*
 862          * A dirty folio may imply that the underlying filesystem has
 863          * the folio on some queue. So the folio must be clean for
 864          * migration. Writeout may mean we lose the lock and the
 865          * folio state is no longer what we checked for earlier.
 866          * At this point we know that the migration attempt cannot
 867          * be successful.
 868          */
 869         remove_migration_ptes(folio, folio, false);
 870
 871         rc = mapping->a_ops->writepage(&folio->page, &wbc);
 872
 873         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 874                 /* unlocked. Relock */
 875                 folio_lock(folio);
 876
 877         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 878 }
 879
 880 /*
 881  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 882  */
 883 static int fallback_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 884                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 885 {
 886         if (folio_test_dirty(src)) {
 887                 /* Only writeback folios in full synchronous migration */
 888                 switch (mode) {
 889                 case MIGRATE_SYNC:
 890                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
 891                         break;
 892                 default:
 893                         return -EBUSY;
 894                 }
 895                 return writeout(mapping, src);
 896         }
 897
 898         /*
 899          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 900          * We must have no buffers or drop them.
 901          */
 902         if (folio_test_private(src) &&
 903             !filemap_release_folio(src, GFP_KERNEL))
 904                 return mode == MIGRATE_SYNC ? -EAGAIN : -EBUSY;
 905
 906         return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 907 }
 908
 909 /*
 910  * Move a page to a newly allocated page
 911  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 912  *
 913  * The new page will have replaced the old page if this function
 914  * is successful.
 915  *
 916  * Return value:
 917  *   < 0 - error code
 918  *  MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
 919  */
 920 static int move_to_new_folio(struct folio *dst, struct folio *src,
 921                                 enum migrate_mode mode)
 922 {
 923         int rc = -EAGAIN;
 924         bool is_lru = !__PageMovable(&src->page);
 925
 926         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(src), src);
 927         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(dst), dst);
 928
 929         if (likely(is_lru)) {
 930                 struct address_space *mapping = folio_mapping(src);
 931
 932                 if (!mapping)
 933                         rc = migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 934                 else if (mapping->a_ops->migrate_folio)
 935                         /*
 936                          * Most folios have a mapping and most filesystems
 937                          * provide a migrate_folio callback. Anonymous folios
 938                          * are part of swap space which also has its own
 939                          * migrate_folio callback. This is the most common path
 940                          * for page migration.
 941                          */
 942                         rc = mapping->a_ops->migrate_folio(mapping, dst, src,
 943                                                                 mode);
 944                 else
 945                         rc = fallback_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 946         } else {
 947                 const struct movable_operations *mops;
 948
 949                 /*
 950                  * In case of non-lru page, it could be released after
 951                  * isolation step. In that case, we shouldn't try migration.
 952                  */
 953                 VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
 954                 if (!folio_test_movable(src)) {
 955                         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 956                         folio_clear_isolated(src);
 957                         goto out;
 958                 }
 959
 960                 mops = page_movable_ops(&src->page);
 961                 rc = mops->migrate_page(&dst->page, &src->page, mode);
 962                 WARN_ON_ONCE(rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS &&
 963                                 !folio_test_isolated(src));
 964         }
 965
 966         /*
 967          * When successful, old pagecache src->mapping must be cleared before
 968          * src is freed; but stats require that PageAnon be left as PageAnon.
 969          */
 970         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 971                 if (__PageMovable(&src->page)) {
 972                         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
 973
 974                         /*
 975                          * We clear PG_movable under page_lock so any compactor
 976                          * cannot try to migrate this page.
 977                          */
 978                         folio_clear_isolated(src);
 979                 }
 980
 981                 /*
 982                  * Anonymous and movable src->mapping will be cleared by
 983                  * free_pages_prepare so don't reset it here for keeping
 984                  * the type to work PageAnon, for example.
 985                  */
 986                 if (!folio_mapping_flags(src))
 987                         src->mapping = NULL;
 988
 989                 if (likely(!folio_is_zone_device(dst)))
 990                         flush_dcache_folio(dst);
 991         }
 992 out:
 993         return rc;
 994 }
 995
 996 static int __unmap_and_move(struct folio *src, struct folio *dst,
 997                                 int force, enum migrate_mode mode)
 998 {
 999         int rc = -EAGAIN;
1000         bool page_was_mapped = false;
1001         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1002         bool is_lru = !__PageMovable(&src->page);
1003
1004         if (!folio_trylock(src)) {
1005                 if (!force || mode == MIGRATE_ASYNC)
1006                         goto out;
1007
1008                 /*
1009                  * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
1010                  * For example, during page readahead pages are added locked
1011                  * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
1012                  * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
1013                  * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
1014                  * mpage_readahead). If an allocation happens for the
1015                  * second or third page, the process can end up locking
1016                  * the same page twice and deadlocking. Rather than
1017                  * trying to be clever about what pages can be locked,
1018                  * avoid the use of lock_page for direct compaction
1019                  * altogether.
1020                  */
1021                 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
1022                         goto out;
1023
1024                 folio_lock(src);
1025         }
1026
1027         if (folio_test_writeback(src)) {
1028                 /*
1029                  * Only in the case of a full synchronous migration is it
1030                  * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
1031                  * the retry loop is too short and in the sync-light case,
1032                  * the overhead of stalling is too much
1033                  */
1034                 switch (mode) {
1035                 case MIGRATE_SYNC:
1036                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1037                         break;
1038                 default:
1039                         rc = -EBUSY;
1040                         goto out_unlock;
1041                 }
1042                 if (!force)
1043                         goto out_unlock;
1044                 folio_wait_writeback(src);
1045         }
1046
1047         /*
1048          * By try_to_migrate(), src->mapcount goes down to 0 here. In this case,
1049          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrate a page.
1050          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
1051          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
1052          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
1053          * just care Anon page here.
1054          *
1055          * Only folio_get_anon_vma() understands the subtleties of
1056          * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
1057          * But if we cannot get anon_vma, then we won't need it anyway,
1058          * because that implies that the anon page is no longer mapped
1059          * (and cannot be remapped so long as we hold the page lock).
1060          */
1061         if (folio_test_anon(src) && !folio_test_ksm(src))
1062                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1063
1064         /*
1065          * Block others from accessing the new page when we get around to
1066          * establishing additional references. We are usually the only one
1067          * holding a reference to dst at this point. We used to have a BUG
1068          * here if folio_trylock(dst) fails, but would like to allow for
1069          * cases where there might be a race with the previous use of dst.
1070          * This is much like races on refcount of oldpage: just don't BUG().
1071          */
1072         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1073                 goto out_unlock;
1074
1075         if (unlikely(!is_lru)) {
1076                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1077                 goto out_unlock_both;
1078         }
1079
1080         /*
1081          * Corner case handling:
1082          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
1083          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
1084          * Calling try_to_unmap() against a src->mapping==NULL page will
1085          * trigger a BUG.  So handle it here.
1086          * 2. An orphaned page (see truncate_cleanup_page) might have
1087          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
1088          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
1089          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
1090          * free the metadata, so the page can be freed.
1091          */
1092         if (!src->mapping) {
1093                 if (folio_test_private(src)) {
1094                         try_to_free_buffers(src);
1095                         goto out_unlock_both;
1096                 }
1097         } else if (folio_mapped(src)) {
1098                 /* Establish migration ptes */
1099                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(src) &&
1100                                !folio_test_ksm(src) && !anon_vma, src);
1101                 try_to_migrate(src, 0);
1102                 page_was_mapped = true;
1103         }
1104
1105         if (!folio_mapped(src))
1106                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1107
1108         /*
1109          * When successful, push dst to LRU immediately: so that if it
1110          * turns out to be an mlocked page, remove_migration_ptes() will
1111          * automatically build up the correct dst->mlock_count for it.
1112          *
1113          * We would like to do something similar for the old page, when
1114          * unsuccessful, and other cases when a page has been temporarily
1115          * isolated from the unevictable LRU: but this case is the easiest.
1116          */
1117         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1118                 folio_add_lru(dst);
1119                 if (page_was_mapped)
1120                         lru_add_drain();
1121         }
1122
1123         if (page_was_mapped)
1124                 remove_migration_ptes(src,
1125                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, false);
1126
1127 out_unlock_both:
1128         folio_unlock(dst);
1129 out_unlock:
1130         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
1131         if (anon_vma)
1132                 put_anon_vma(anon_vma);
1133         folio_unlock(src);
1134 out:
1135         /*
1136          * If migration is successful, decrease refcount of dst,
1137          * which will not free the page because new page owner increased
1138          * refcounter.
1139          */
1140         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1141                 folio_put(dst);
1142
1143         return rc;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
1148  * to the newly allocated page in newpage.
1149  */
1150 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page,
1151                                    free_page_t put_new_page,
1152                                    unsigned long private, struct page *page,
1153                                    int force, enum migrate_mode mode,
1154                                    enum migrate_reason reason,
1155                                    struct list_head *ret)
1156 {
1157         struct folio *dst, *src = page_folio(page);
1158         int rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1159         struct page *newpage = NULL;
1160
1161         if (!thp_migration_supported() && PageTransHuge(page))
1162                 return -ENOSYS;
1163
1164         if (page_count(page) == 1) {
1165                 /* Page was freed from under us. So we are done. */
1166                 ClearPageActive(page);
1167                 ClearPageUnevictable(page);
1168                 /* free_pages_prepare() will clear PG_isolated. */
1169                 goto out;
1170         }
1171
1172         newpage = get_new_page(page, private);
1173         if (!newpage)
1174                 return -ENOMEM;
1175         dst = page_folio(newpage);
1176
1177         newpage->private = 0;
1178         rc = __unmap_and_move(src, dst, force, mode);
1179         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1180                 set_page_owner_migrate_reason(newpage, reason);
1181
1182 out:
1183         if (rc != -EAGAIN) {
1184                 /*
1185                  * A page that has been migrated has all references
1186                  * removed and will be freed. A page that has not been
1187                  * migrated will have kept its references and be restored.
1188                  */
1189                 list_del(&page->lru);
1190         }
1191
1192         /*
1193          * If migration is successful, releases reference grabbed during
1194          * isolation. Otherwise, restore the page to right list unless
1195          * we want to retry.
1196          */
1197         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1198                 /*
1199                  * Compaction can migrate also non-LRU pages which are
1200                  * not accounted to NR_ISOLATED_*. They can be recognized
1201                  * as __PageMovable
1202                  */
1203                 if (likely(!__PageMovable(page)))
1204                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
1205                                         page_is_file_lru(page), -thp_nr_pages(page));
1206
1207                 if (reason != MR_MEMORY_FAILURE)
1208                         /*
1209                          * We release the page in page_handle_poison.
1210                          */
1211                         put_page(page);
1212         } else {
1213                 if (rc != -EAGAIN)
1214                         list_add_tail(&page->lru, ret);
1215
1216                 if (put_new_page)
1217                         put_new_page(newpage, private);
1218                 else
1219                         put_page(newpage);
1220         }
1221
1222         return rc;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
1227  *
1228  * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
1229  * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
1230  * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
1231  * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
1232  * and writeback status of all subpages are counted in the reference
1233  * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
1234  * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
1235  * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
1236  * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
1237  * hugepage migration fails without data corruption.
1238  *
1239  * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
1240  * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
1241  * will wait in the page fault for migration to complete.
1242  */
1243 static int unmap_and_move_huge_page(new_page_t get_new_page,
1244                                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1245                                 struct page *hpage, int force,
1246                                 enum migrate_mode mode, int reason,
1247                                 struct list_head *ret)
1248 {
1249         struct folio *dst, *src = page_folio(hpage);
1250         int rc = -EAGAIN;
1251         int page_was_mapped = 0;
1252         struct page *new_hpage;
1253         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1254         struct address_space *mapping = NULL;
1255
1256         /*
1257          * Migratability of hugepages depends on architectures and their size.
1258          * This check is necessary because some callers of hugepage migration
1259          * like soft offline and memory hotremove don't walk through page
1260          * tables or check whether the hugepage is pmd-based or not before
1261          * kicking migration.
1262          */
1263         if (!hugepage_migration_supported(page_hstate(hpage)))
1264                 return -ENOSYS;
1265
1266         if (folio_ref_count(src) == 1) {
1267                 /* page was freed from under us. So we are done. */
1268                 putback_active_hugepage(hpage);
1269                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1270         }
1271
1272         new_hpage = get_new_page(hpage, private);
1273         if (!new_hpage)
1274                 return -ENOMEM;
1275         dst = page_folio(new_hpage);
1276
1277         if (!folio_trylock(src)) {
1278                 if (!force)
1279                         goto out;
1280                 switch (mode) {
1281                 case MIGRATE_SYNC:
1282                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1283                         break;
1284                 default:
1285                         goto out;
1286                 }
1287                 folio_lock(src);
1288         }
1289
1290         /*
1291          * Check for pages which are in the process of being freed.  Without
1292          * folio_mapping() set, hugetlbfs specific move page routine will not
1293          * be called and we could leak usage counts for subpools.
1294          */
1295         if (hugetlb_page_subpool(hpage) && !folio_mapping(src)) {
1296                 rc = -EBUSY;
1297                 goto out_unlock;
1298         }
1299
1300         if (folio_test_anon(src))
1301                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1302
1303         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1304                 goto put_anon;
1305
1306         if (folio_mapped(src)) {
1307                 enum ttu_flags ttu = 0;
1308
1309                 if (!folio_test_anon(src)) {
1310                         /*
1311                          * In shared mappings, try_to_unmap could potentially
1312                          * call huge_pmd_unshare.  Because of this, take
1313                          * semaphore in write mode here and set TTU_RMAP_LOCKED
1314                          * to let lower levels know we have taken the lock.
1315                          */
1316                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1317                         if (unlikely(!mapping))
1318                                 goto unlock_put_anon;
1319
1320                         ttu = TTU_RMAP_LOCKED;
1321                 }
1322
1323                 try_to_migrate(src, ttu);
1324                 page_was_mapped = 1;
1325
1326                 if (ttu & TTU_RMAP_LOCKED)
1327                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1328         }
1329
1330         if (!folio_mapped(src))
1331                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1332
1333         if (page_was_mapped)
1334                 remove_migration_ptes(src,
1335                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, false);
1336
1337 unlock_put_anon:
1338         folio_unlock(dst);
1339
1340 put_anon:
1341         if (anon_vma)
1342                 put_anon_vma(anon_vma);
1343
1344         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1345                 move_hugetlb_state(hpage, new_hpage, reason);
1346                 put_new_page = NULL;
1347         }
1348
1349 out_unlock:
1350         folio_unlock(src);
1351 out:
1352         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1353                 putback_active_hugepage(hpage);
1354         else if (rc != -EAGAIN)
1355                 list_move_tail(&src->lru, ret);
1356
1357         /*
1358          * If migration was not successful and there's a freeing callback, use
1359          * it.  Otherwise, put_page() will drop the reference grabbed during
1360          * isolation.
1361          */
1362         if (put_new_page)
1363                 put_new_page(new_hpage, private);
1364         else
1365                 putback_active_hugepage(new_hpage);
1366
1367         return rc;
1368 }
1369
1370 static inline int try_split_thp(struct page *page, struct list_head *split_pages)
1371 {
1372         int rc;
1373
1374         lock_page(page);
1375         rc = split_huge_page_to_list(page, split_pages);
1376         unlock_page(page);
1377         if (!rc)
1378                 list_move_tail(&page->lru, split_pages);
1379
1380         return rc;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * migrate_pages - migrate the pages specified in a list, to the free pages
1385  *                 supplied as the target for the page migration
1386  *
1387  * @from:               The list of pages to be migrated.
1388  * @get_new_page:       The function used to allocate free pages to be used
1389  *                      as the target of the page migration.
1390  * @put_new_page:       The function used to free target pages if migration
1391  *                      fails, or NULL if no special handling is necessary.
1392  * @private:            Private data to be passed on to get_new_page()
1393  * @mode:               The migration mode that specifies the constraints for
1394  *                      page migration, if any.
1395  * @reason:             The reason for page migration.
1396  * @ret_succeeded:      Set to the number of normal pages migrated successfully if
1397  *                      the caller passes a non-NULL pointer.
1398  *
1399  * The function returns after 10 attempts or if no pages are movable any more
1400  * because the list has become empty or no retryable pages exist any more.
1401  * It is caller's responsibility to call putback_movable_pages() to return pages
1402  * to the LRU or free list only if ret != 0.
1403  *
1404  * Returns the number of {normal page, THP, hugetlb} that were not migrated, or
1405  * an error code. The number of THP splits will be considered as the number of
1406  * non-migrated THP, no matter how many subpages of the THP are migrated successfully.
1407  */
1408 int migrate_pages(struct list_head *from, new_page_t get_new_page,
1409                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1410                 enum migrate_mode mode, int reason, unsigned int *ret_succeeded)
1411 {
1412         int retry = 1;
1413         int thp_retry = 1;
1414         int nr_failed = 0;
1415         int nr_failed_pages = 0;
1416         int nr_retry_pages = 0;
1417         int nr_succeeded = 0;
1418         int nr_thp_succeeded = 0;
1419         int nr_thp_failed = 0;
1420         int nr_thp_split = 0;
1421         int pass = 0;
1422         bool is_thp = false;
1423         struct page *page;
1424         struct page *page2;
1425         int rc, nr_subpages;
1426         LIST_HEAD(ret_pages);
1427         LIST_HEAD(thp_split_pages);
1428         bool nosplit = (reason == MR_NUMA_MISPLACED);
1429         bool no_subpage_counting = false;
1430
1431         trace_mm_migrate_pages_start(mode, reason);
1432
1433 thp_subpage_migration:
1434         for (pass = 0; pass < 10 && (retry || thp_retry); pass++) {
1435                 retry = 0;
1436                 thp_retry = 0;
1437                 nr_retry_pages = 0;
1438
1439                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
1440                         /*
1441                          * THP statistics is based on the source huge page.
1442                          * Capture required information that might get lost
1443                          * during migration.
1444                          */
1445                         is_thp = PageTransHuge(page) && !PageHuge(page);
1446                         nr_subpages = compound_nr(page);
1447                         cond_resched();
1448
1449                         if (PageHuge(page))
1450                                 rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_page,
1451                                                 put_new_page, private, page,
1452                                                 pass > 2, mode, reason,
1453                                                 &ret_pages);
1454                         else
1455                                 rc = unmap_and_move(get_new_page, put_new_page,
1456                                                 private, page, pass > 2, mode,
1457                                                 reason, &ret_pages);
1458                         /*
1459                          * The rules are:
1460                          *      Success: non hugetlb page will be freed, hugetlb
1461                          *               page will be put back
1462                          *      -EAGAIN: stay on the from list
1463                          *      -ENOMEM: stay on the from list
1464                          *      -ENOSYS: stay on the from list
1465                          *      Other errno: put on ret_pages list then splice to
1466                          *                   from list
1467                          */
1468                         switch(rc) {
1469                         /*
1470                          * THP migration might be unsupported or the
1471                          * allocation could've failed so we should
1472                          * retry on the same page with the THP split
1473                          * to base pages.
1474                          *
1475                          * Sub-pages are put in thp_split_pages, and
1476                          * we will migrate them after the rest of the
1477                          * list is processed.
1478                          */
1479                         case -ENOSYS:
1480                                 /* THP migration is unsupported */
1481                                 if (is_thp) {
1482                                         nr_thp_failed++;
1483                                         if (!try_split_thp(page, &thp_split_pages)) {
1484                                                 nr_thp_split++;
1485                                                 break;
1486                                         }
1487                                 /* Hugetlb migration is unsupported */
1488                                 } else if (!no_subpage_counting) {
1489                                         nr_failed++;
1490                                 }
1491
1492                                 nr_failed_pages += nr_subpages;
1493                                 list_move_tail(&page->lru, &ret_pages);
1494                                 break;
1495                         case -ENOMEM:
1496                                 /*
1497                                  * When memory is low, don't bother to try to migrate
1498                                  * other pages, just exit.
1499                                  */
1500                                 if (is_thp) {
1501                                         nr_thp_failed++;
1502                                         /* THP NUMA faulting doesn't split THP to retry. */
1503                                         if (!nosplit && !try_split_thp(page, &thp_split_pages)) {
1504                                                 nr_thp_split++;
1505                                                 break;
1506                                         }
1507                                 } else if (!no_subpage_counting) {
1508                                         nr_failed++;
1509                                 }
1510
1511                                 nr_failed_pages += nr_subpages + nr_retry_pages;
1512                                 /*
1513                                  * There might be some subpages of fail-to-migrate THPs
1514                                  * left in thp_split_pages list. Move them back to migration
1515                                  * list so that they could be put back to the right list by
1516                                  * the caller otherwise the page refcnt will be leaked.
1517                                  */
1518                                 list_splice_init(&thp_split_pages, from);
1519                                 /* nr_failed isn't updated for not used */
1520                                 nr_thp_failed += thp_retry;
1521                                 goto out;
1522                         case -EAGAIN:
1523                                 if (is_thp)
1524                                         thp_retry++;
1525                                 else if (!no_subpage_counting)
1526                                         retry++;
1527                                 nr_retry_pages += nr_subpages;
1528                                 break;
1529                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1530                                 nr_succeeded += nr_subpages;
1531                                 if (is_thp)
1532                                         nr_thp_succeeded++;
1533                                 break;
1534                         default:
1535                                 /*
1536                                  * Permanent failure (-EBUSY, etc.):
1537                                  * unlike -EAGAIN case, the failed page is
1538                                  * removed from migration page list and not
1539                                  * retried in the next outer loop.
1540                                  */
1541                                 if (is_thp)
1542                                         nr_thp_failed++;
1543                                 else if (!no_subpage_counting)
1544                                         nr_failed++;
1545
1546                                 nr_failed_pages += nr_subpages;
1547                                 break;
1548                         }
1549                 }
1550         }
1551         nr_failed += retry;
1552         nr_thp_failed += thp_retry;
1553         nr_failed_pages += nr_retry_pages;
1554         /*
1555          * Try to migrate subpages of fail-to-migrate THPs, no nr_failed
1556          * counting in this round, since all subpages of a THP is counted
1557          * as 1 failure in the first round.
1558          */
1559         if (!list_empty(&thp_split_pages)) {
1560                 /*
1561                  * Move non-migrated pages (after 10 retries) to ret_pages
1562                  * to avoid migrating them again.
1563                  */
1564                 list_splice_init(from, &ret_pages);
1565                 list_splice_init(&thp_split_pages, from);
1566                 no_subpage_counting = true;
1567                 retry = 1;
1568                 goto thp_subpage_migration;
1569         }
1570
1571         rc = nr_failed + nr_thp_failed;
1572 out:
1573         /*
1574          * Put the permanent failure page back to migration list, they
1575          * will be put back to the right list by the caller.
1576          */
1577         list_splice(&ret_pages, from);
1578
1579         count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, nr_succeeded);
1580         count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, nr_failed_pages);
1581         count_vm_events(THP_MIGRATION_SUCCESS, nr_thp_succeeded);
1582         count_vm_events(THP_MIGRATION_FAIL, nr_thp_failed);
1583         count_vm_events(THP_MIGRATION_SPLIT, nr_thp_split);
1584         trace_mm_migrate_pages(nr_succeeded, nr_failed_pages, nr_thp_succeeded,
1585                                nr_thp_failed, nr_thp_split, mode, reason);
1586
1587         if (ret_succeeded)
1588                 *ret_succeeded = nr_succeeded;
1589
1590         return rc;
1591 }
1592
1593 struct page *alloc_migration_target(struct page *page, unsigned long private)
1594 {
1595         struct folio *folio = page_folio(page);
1596         struct migration_target_control *mtc;
1597         gfp_t gfp_mask;
1598         unsigned int order = 0;
1599         struct folio *new_folio = NULL;
1600         int nid;
1601         int zidx;
1602
1603         mtc = (struct migration_target_control *)private;
1604         gfp_mask = mtc->gfp_mask;
1605         nid = mtc->nid;
1606         if (nid == NUMA_NO_NODE)
1607                 nid = folio_nid(folio);
1608
1609         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1610                 struct hstate *h = page_hstate(&folio->page);
1611
1612                 gfp_mask = htlb_modify_alloc_mask(h, gfp_mask);
1613                 return alloc_huge_page_nodemask(h, nid, mtc->nmask, gfp_mask);
1614         }
1615
1616         if (folio_test_large(folio)) {
1617                 /*
1618                  * clear __GFP_RECLAIM to make the migration callback
1619                  * consistent with regular THP allocations.
1620                  */
1621                 gfp_mask &= ~__GFP_RECLAIM;
1622                 gfp_mask |= GFP_TRANSHUGE;
1623                 order = folio_order(folio);
1624         }
1625         zidx = zone_idx(folio_zone(folio));
1626         if (is_highmem_idx(zidx) || zidx == ZONE_MOVABLE)
1627                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1628
1629         new_folio = __folio_alloc(gfp_mask, order, nid, mtc->nmask);
1630
1631         return &new_folio->page;
1632 }
1633
1634 #ifdef CONFIG_NUMA
1635
1636 static int store_status(int __user *status, int start, int value, int nr)
1637 {
1638         while (nr-- > 0) {
1639                 if (put_user(value, status + start))
1640                         return -EFAULT;
1641                 start++;
1642         }
1643
1644         return 0;
1645 }
1646
1647 static int do_move_pages_to_node(struct mm_struct *mm,
1648                 struct list_head *pagelist, int node)
1649 {
1650         int err;
1651         struct migration_target_control mtc = {
1652                 .nid = node,
1653                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
1654         };
1655
1656         err = migrate_pages(pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1657                 (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
1658         if (err)
1659                 putback_movable_pages(pagelist);
1660         return err;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Resolves the given address to a struct page, isolates it from the LRU and
1665  * puts it to the given pagelist.
1666  * Returns:
1667  *     errno - if the page cannot be found/isolated
1668  *     0 - when it doesn't have to be migrated because it is already on the
1669  *         target node
1670  *     1 - when it has been queued
1671  */
1672 static int add_page_for_migration(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1673                 int node, struct list_head *pagelist, bool migrate_all)
1674 {
1675         struct vm_area_struct *vma;
1676         struct page *page;
1677         int err;
1678
1679         mmap_read_lock(mm);
1680         err = -EFAULT;
1681         vma = vma_lookup(mm, addr);
1682         if (!vma || !vma_migratable(vma))
1683                 goto out;
1684
1685         /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1686         page = follow_page(vma, addr, FOLL_GET | FOLL_DUMP);
1687
1688         err = PTR_ERR(page);
1689         if (IS_ERR(page))
1690                 goto out;
1691
1692         err = -ENOENT;
1693         if (!page)
1694                 goto out;
1695
1696         if (is_zone_device_page(page))
1697                 goto out_putpage;
1698
1699         err = 0;
1700         if (page_to_nid(page) == node)
1701                 goto out_putpage;
1702
1703         err = -EACCES;
1704         if (page_mapcount(page) > 1 && !migrate_all)
1705                 goto out_putpage;
1706
1707         if (PageHuge(page)) {
1708                 if (PageHead(page)) {
1709                         err = isolate_hugetlb(page, pagelist);
1710                         if (!err)
1711                                 err = 1;
1712                 }
1713         } else {
1714                 struct page *head;
1715
1716                 head = compound_head(page);
1717                 err = isolate_lru_page(head);
1718                 if (err)
1719                         goto out_putpage;
1720
1721                 err = 1;
1722                 list_add_tail(&head->lru, pagelist);
1723                 mod_node_page_state(page_pgdat(head),
1724                         NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(head),
1725                         thp_nr_pages(head));
1726         }
1727 out_putpage:
1728         /*
1729          * Either remove the duplicate refcount from
1730          * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
1731          * not isolated.
1732          */
1733         put_page(page);
1734 out:
1735         mmap_read_unlock(mm);
1736         return err;
1737 }
1738
1739 static int move_pages_and_store_status(struct mm_struct *mm, int node,
1740                 struct list_head *pagelist, int __user *status,
1741                 int start, int i, unsigned long nr_pages)
1742 {
1743         int err;
1744
1745         if (list_empty(pagelist))
1746                 return 0;
1747
1748         err = do_move_pages_to_node(mm, pagelist, node);
1749         if (err) {
1750                 /*
1751                  * Positive err means the number of failed
1752                  * pages to migrate.  Since we are going to
1753                  * abort and return the number of non-migrated
1754                  * pages, so need to include the rest of the
1755                  * nr_pages that have not been attempted as
1756                  * well.
1757                  */
1758                 if (err > 0)
1759                         err += nr_pages - i;
1760                 return err;
1761         }
1762         return store_status(status, start, node, i - start);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
1767  * the corresponding array of status.
1768  */
1769 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
1770                          unsigned long nr_pages,
1771                          const void __user * __user *pages,
1772                          const int __user *nodes,
1773                          int __user *status, int flags)
1774 {
1775         int current_node = NUMA_NO_NODE;
1776         LIST_HEAD(pagelist);
1777         int start, i;
1778         int err = 0, err1;
1779
1780         lru_cache_disable();
1781
1782         for (i = start = 0; i < nr_pages; i++) {
1783                 const void __user *p;
1784                 unsigned long addr;
1785                 int node;
1786
1787                 err = -EFAULT;
1788                 if (get_user(p, pages + i))
1789                         goto out_flush;
1790                 if (get_user(node, nodes + i))
1791                         goto out_flush;
1792                 addr = (unsigned long)untagged_addr(p);
1793
1794                 err = -ENODEV;
1795                 if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
1796                         goto out_flush;
1797                 if (!node_state(node, N_MEMORY))
1798                         goto out_flush;
1799
1800                 err = -EACCES;
1801                 if (!node_isset(node, task_nodes))
1802                         goto out_flush;
1803
1804                 if (current_node == NUMA_NO_NODE) {
1805                         current_node = node;
1806                         start = i;
1807                 } else if (node != current_node) {
1808                         err = move_pages_and_store_status(mm, current_node,
1809                                         &pagelist, status, start, i, nr_pages);
1810                         if (err)
1811                                 goto out;
1812                         start = i;
1813                         current_node = node;
1814                 }
1815
1816                 /*
1817                  * Errors in the page lookup or isolation are not fatal and we simply
1818                  * report them via status
1819                  */
1820                 err = add_page_for_migration(mm, addr, current_node,
1821                                 &pagelist, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1822
1823                 if (err > 0) {
1824                         /* The page is successfully queued for migration */
1825                         continue;
1826                 }
1827
1828                 /*
1829                  * The move_pages() man page does not have an -EEXIST choice, so
1830                  * use -EFAULT instead.
1831                  */
1832                 if (err == -EEXIST)
1833                         err = -EFAULT;
1834
1835                 /*
1836                  * If the page is already on the target node (!err), store the
1837                  * node, otherwise, store the err.
1838                  */
1839                 err = store_status(status, i, err ? : current_node, 1);
1840                 if (err)
1841                         goto out_flush;
1842
1843                 err = move_pages_and_store_status(mm, current_node, &pagelist,
1844                                 status, start, i, nr_pages);
1845                 if (err) {
1846                         /* We have accounted for page i */
1847                         if (err > 0)
1848                                 err--;
1849                         goto out;
1850                 }
1851                 current_node = NUMA_NO_NODE;
1852         }
1853 out_flush:
1854         /* Make sure we do not overwrite the existing error */
1855         err1 = move_pages_and_store_status(mm, current_node, &pagelist,
1856                                 status, start, i, nr_pages);
1857         if (err >= 0)
1858                 err = err1;
1859 out:
1860         lru_cache_enable();
1861         return err;
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
1866  */
1867 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1868                                 const void __user **pages, int *status)
1869 {
1870         unsigned long i;
1871
1872         mmap_read_lock(mm);
1873
1874         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1875                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1876                 unsigned int foll_flags = FOLL_DUMP;
1877                 struct vm_area_struct *vma;
1878                 struct page *page;
1879                 int err = -EFAULT;
1880
1881                 vma = vma_lookup(mm, addr);
1882                 if (!vma)
1883                         goto set_status;
1884
1885                 /* Not all huge page follow APIs support 'FOLL_GET' */
1886                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma))
1887                         foll_flags |= FOLL_GET;
1888
1889                 /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1890                 page = follow_page(vma, addr, foll_flags);
1891
1892                 err = PTR_ERR(page);
1893                 if (IS_ERR(page))
1894                         goto set_status;
1895
1896                 err = -ENOENT;
1897                 if (!page)
1898                         goto set_status;
1899
1900                 if (!is_zone_device_page(page))
1901                         err = page_to_nid(page);
1902
1903                 if (foll_flags & FOLL_GET)
1904                         put_page(page);
1905 set_status:
1906                 *status = err;
1907
1908                 pages++;
1909                 status++;
1910         }
1911
1912         mmap_read_unlock(mm);
1913 }
1914
1915 static int get_compat_pages_array(const void __user *chunk_pages[],
1916                                   const void __user * __user *pages,
1917                                   unsigned long chunk_nr)
1918 {
1919         compat_uptr_t __user *pages32 = (compat_uptr_t __user *)pages;
1920         compat_uptr_t p;
1921         int i;
1922
1923         for (i = 0; i < chunk_nr; i++) {
1924                 if (get_user(p, pages32 + i))
1925                         return -EFAULT;
1926                 chunk_pages[i] = compat_ptr(p);
1927         }
1928
1929         return 0;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1934  * a user array of status.
1935  */
1936 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1937                          const void __user * __user *pages,
1938                          int __user *status)
1939 {
1940 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16UL
1941         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1942         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1943
1944         while (nr_pages) {
1945                 unsigned long chunk_nr = min(nr_pages, DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR);
1946
1947                 if (in_compat_syscall()) {
1948                         if (get_compat_pages_array(chunk_pages, pages,
1949                                                    chunk_nr))
1950                                 break;
1951                 } else {
1952                         if (copy_from_user(chunk_pages, pages,
1953                                       chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1954                                 break;
1955                 }
1956
1957                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1958
1959                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1960                         break;
1961
1962                 pages += chunk_nr;
1963                 status += chunk_nr;
1964                 nr_pages -= chunk_nr;
1965         }
1966         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1967 }
1968
1969 static struct mm_struct *find_mm_struct(pid_t pid, nodemask_t *mem_nodes)
1970 {
1971         struct task_struct *task;
1972         struct mm_struct *mm;
1973
1974         /*
1975          * There is no need to check if current process has the right to modify
1976          * the specified process when they are same.
1977          */
1978         if (!pid) {
1979                 mmget(current->mm);
1980                 *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1981                 return current->mm;
1982         }
1983
1984         /* Find the mm_struct */
1985         rcu_read_lock();
1986         task = find_task_by_vpid(pid);
1987         if (!task) {
1988                 rcu_read_unlock();
1989                 return ERR_PTR(-ESRCH);
1990         }
1991         get_task_struct(task);
1992
1993         /*
1994          * Check if this process has the right to modify the specified
1995          * process. Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1996          */
1997         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1998                 rcu_read_unlock();
1999                 mm = ERR_PTR(-EPERM);
2000                 goto out;
2001         }
2002         rcu_read_unlock();
2003
2004         mm = ERR_PTR(security_task_movememory(task));
2005         if (IS_ERR(mm))
2006                 goto out;
2007         *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
2008         mm = get_task_mm(task);
2009 out:
2010         put_task_struct(task);
2011         if (!mm)
2012                 mm = ERR_PTR(-EINVAL);
2013         return mm;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
2018  * process.
2019  */
2020 static int kernel_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
2021                              const void __user * __user *pages,
2022                              const int __user *nodes,
2023                              int __user *status, int flags)
2024 {
2025         struct mm_struct *mm;
2026         int err;
2027         nodemask_t task_nodes;
2028
2029         /* Check flags */
2030         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
2031                 return -EINVAL;
2032
2033         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
2034                 return -EPERM;
2035
2036         mm = find_mm_struct(pid, &task_nodes);
2037         if (IS_ERR(mm))
2038                 return PTR_ERR(mm);
2039
2040         if (nodes)
2041                 err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
2042                                     nodes, status, flags);
2043         else
2044                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
2045
2046         mmput(mm);
2047         return err;
2048 }
2049
2050 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
2051                 const void __user * __user *, pages,
2052                 const int __user *, nodes,
2053                 int __user *, status, int, flags)
2054 {
2055         return kernel_move_pages(pid, nr_pages, pages, nodes, status, flags);
2056 }
2057
2058 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2059 /*
2060  * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
2061  * pages. Currently it only checks the watermarks which is crude.
2062  */
2063 static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
2064                                    unsigned long nr_migrate_pages)
2065 {
2066         int z;
2067
2068         for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2069                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
2070
2071                 if (!managed_zone(zone))
2072                         continue;
2073
2074                 /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
2075                 if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
2076                                        high_wmark_pages(zone) +
2077                                        nr_migrate_pages,
2078                                        ZONE_MOVABLE, 0))
2079                         continue;
2080                 return true;
2081         }
2082         return false;
2083 }
2084
2085 static struct page *alloc_misplaced_dst_page(struct page *page,
2086                                            unsigned long data)
2087 {
2088         int nid = (int) data;
2089         int order = compound_order(page);
2090         gfp_t gfp = __GFP_THISNODE;
2091         struct folio *new;
2092
2093         if (order > 0)
2094                 gfp |= GFP_TRANSHUGE_LIGHT;
2095         else {
2096                 gfp |= GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY |
2097                         __GFP_NOWARN;
2098                 gfp &= ~__GFP_RECLAIM;
2099         }
2100         new = __folio_alloc_node(gfp, order, nid);
2101
2102         return &new->page;
2103 }
2104
2105 static int numamigrate_isolate_page(pg_data_t *pgdat, struct page *page)
2106 {
2107         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2108         int order = compound_order(page);
2109
2110         VM_BUG_ON_PAGE(order && !PageTransHuge(page), page);
2111
2112         /* Do not migrate THP mapped by multiple processes */
2113         if (PageTransHuge(page) && total_mapcount(page) > 1)
2114                 return 0;
2115
2116         /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
2117         if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, nr_pages)) {
2118                 int z;
2119
2120                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
2121                         return 0;
2122                 for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2123                         if (managed_zone(pgdat->node_zones + z))
2124                                 break;
2125                 }
2126                 wakeup_kswapd(pgdat->node_zones + z, 0, order, ZONE_MOVABLE);
2127                 return 0;
2128         }
2129
2130         if (isolate_lru_page(page))
2131                 return 0;
2132
2133         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(page),
2134                             nr_pages);
2135
2136         /*
2137          * Isolating the page has taken another reference, so the
2138          * caller's reference can be safely dropped without the page
2139          * disappearing underneath us during migration.
2140          */
2141         put_page(page);
2142         return 1;
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Attempt to migrate a misplaced page to the specified destination
2147  * node. Caller is expected to have an elevated reference count on
2148  * the page that will be dropped by this function before returning.
2149  */
2150 int migrate_misplaced_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2151                            int node)
2152 {
2153         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
2154         int isolated;
2155         int nr_remaining;
2156         unsigned int nr_succeeded;
2157         LIST_HEAD(migratepages);
2158         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2159
2160         /*
2161          * Don't migrate file pages that are mapped in multiple processes
2162          * with execute permissions as they are probably shared libraries.
2163          */
2164         if (page_mapcount(page) != 1 && page_is_file_lru(page) &&
2165             (vma->vm_flags & VM_EXEC))
2166                 goto out;
2167
2168         /*
2169          * Also do not migrate dirty pages as not all filesystems can move
2170          * dirty pages in MIGRATE_ASYNC mode which is a waste of cycles.
2171          */
2172         if (page_is_file_lru(page) && PageDirty(page))
2173                 goto out;
2174
2175         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
2176         if (!isolated)
2177                 goto out;
2178
2179         list_add(&page->lru, &migratepages);
2180         nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_page,
2181                                      NULL, node, MIGRATE_ASYNC,
2182                                      MR_NUMA_MISPLACED, &nr_succeeded);
2183         if (nr_remaining) {
2184                 if (!list_empty(&migratepages)) {
2185                         list_del(&page->lru);
2186                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
2187                                         page_is_file_lru(page), -nr_pages);
2188                         putback_lru_page(page);
2189                 }
2190                 isolated = 0;
2191         }
2192         if (nr_succeeded) {
2193                 count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, nr_succeeded);
2194                 if (!node_is_toptier(page_to_nid(page)) && node_is_toptier(node))
2195                         mod_node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_SUCCESS,
2196                                             nr_succeeded);
2197         }
2198         BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
2199         return isolated;
2200
2201 out:
2202         put_page(page);
2203         return 0;
2204 }
2205 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2206 #endif /* CONFIG_NUMA */