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 #include <linux/gfp.h>
  36
  37 #include "internal.h"
  38
  39 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
  40
  41 /*
  42  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
  43  * to be migrated using isolate_lru_page(). If scheduling work on other CPUs is
  44  * undesirable, use migrate_prep_local()
  45  */
  46 int migrate_prep(void)
  47 {
  48         /*
  49          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
  50          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
  51          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
  52          * pages that may be busy.
  53          */
  54         lru_add_drain_all();
  55
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 /* Do the necessary work of migrate_prep but not if it involves other CPUs */
  60 int migrate_prep_local(void)
  61 {
  62         lru_add_drain();
  63
  64         return 0;
  65 }
  66
  67 /*
  68  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
  69  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
  70  */
  71 void putback_lru_pages(struct list_head *l)
  72 {
  73         struct page *page;
  74         struct page *page2;
  75
  76         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  77                 list_del(&page->lru);
  78                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
  79                                 page_is_file_cache(page));
  80                 putback_lru_page(page);
  81         }
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  86  */
  87 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
  88                                  unsigned long addr, void *old)
  89 {
  90         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  91         swp_entry_t entry;
  92         pgd_t *pgd;
  93         pud_t *pud;
  94         pmd_t *pmd;
  95         pte_t *ptep, pte;
  96         spinlock_t *ptl;
  97
  98         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  99         if (!pgd_present(*pgd))
 100                 goto out;
 101
 102         pud = pud_offset(pgd, addr);
 103         if (!pud_present(*pud))
 104                 goto out;
 105
 106         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 107         if (!pmd_present(*pmd))
 108                 goto out;
 109
 110         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 111
 112         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 113                 pte_unmap(ptep);
 114                 goto out;
 115         }
 116
 117         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 118         spin_lock(ptl);
 119         pte = *ptep;
 120         if (!is_swap_pte(pte))
 121                 goto unlock;
 122
 123         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 124
 125         if (!is_migration_entry(entry) ||
 126             migration_entry_to_page(entry) != old)
 127                 goto unlock;
 128
 129         get_page(new);
 130         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 131         if (is_write_migration_entry(entry))
 132                 pte = pte_mkwrite(pte);
 133         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 134         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 135
 136         if (PageAnon(new))
 137                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 138         else
 139                 page_add_file_rmap(new);
 140
 141         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 142         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 143 unlock:
 144         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 145 out:
 146         return SWAP_AGAIN;
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Get rid of all migration entries and replace them by
 151  * references to the indicated page.
 152  */
 153 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 154 {
 155         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 160  * get to the page and wait until migration is finished.
 161  * When we return from this function the fault will be retried.
 162  *
 163  * This function is called from do_swap_page().
 164  */
 165 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 166                                 unsigned long address)
 167 {
 168         pte_t *ptep, pte;
 169         spinlock_t *ptl;
 170         swp_entry_t entry;
 171         struct page *page;
 172
 173         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 174         pte = *ptep;
 175         if (!is_swap_pte(pte))
 176                 goto out;
 177
 178         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 179         if (!is_migration_entry(entry))
 180                 goto out;
 181
 182         page = migration_entry_to_page(entry);
 183
 184         /*
 185          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 186          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 187          * against a page without get_page().
 188          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 189          * will occur again.
 190          */
 191         if (!get_page_unless_zero(page))
 192                 goto out;
 193         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 194         wait_on_page_locked(page);
 195         put_page(page);
 196         return;
 197 out:
 198         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Replace the page in the mapping.
 203  *
 204  * The number of remaining references must be:
 205  * 1 for anonymous pages without a mapping
 206  * 2 for pages with a mapping
 207  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 208  */
 209 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 210                 struct page *newpage, struct page *page)
 211 {
 212         int expected_count;
 213         void **pslot;
 214
 215         if (!mapping) {
 216                 /* Anonymous page without mapping */
 217                 if (page_count(page) != 1)
 218                         return -EAGAIN;
 219                 return 0;
 220         }
 221
 222         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 223
 224         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 225                                         page_index(page));
 226
 227         expected_count = 2 + page_has_private(page);
 228         if (page_count(page) != expected_count ||
 229                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 230                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 231                 return -EAGAIN;
 232         }
 233
 234         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 235                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 236                 return -EAGAIN;
 237         }
 238
 239         /*
 240          * Now we know that no one else is looking at the page.
 241          */
 242         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 243         if (PageSwapCache(page)) {
 244                 SetPageSwapCache(newpage);
 245                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 246         }
 247
 248         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 249
 250         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 251         /*
 252          * Drop cache reference from old page.
 253          * We know this isn't the last reference.
 254          */
 255         __put_page(page);
 256
 257         /*
 258          * If moved to a different zone then also account
 259          * the page for that zone. Other VM counters will be
 260          * taken care of when we establish references to the
 261          * new page and drop references to the old page.
 262          *
 263          * Note that anonymous pages are accounted for
 264          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 265          * are mapped to swap space.
 266          */
 267         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 268         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 269         if (PageSwapBacked(page)) {
 270                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
 271                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
 272         }
 273         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 274
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Copy the page to its new location
 280  */
 281 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 282 {
 283         copy_highpage(newpage, page);
 284
 285         if (PageError(page))
 286                 SetPageError(newpage);
 287         if (PageReferenced(page))
 288                 SetPageReferenced(newpage);
 289         if (PageUptodate(page))
 290                 SetPageUptodate(newpage);
 291         if (TestClearPageActive(page)) {
 292                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
 293                 SetPageActive(newpage);
 294         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
 295                 SetPageUnevictable(newpage);
 296         if (PageChecked(page))
 297                 SetPageChecked(newpage);
 298         if (PageMappedToDisk(page))
 299                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 300
 301         if (PageDirty(page)) {
 302                 clear_page_dirty_for_io(page);
 303                 /*
 304                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 305                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 306                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 307                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 308                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 309                  */
 310                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 311         }
 312
 313         mlock_migrate_page(newpage, page);
 314         ksm_migrate_page(newpage, page);
 315
 316         ClearPageSwapCache(page);
 317         ClearPagePrivate(page);
 318         set_page_private(page, 0);
 319         page->mapping = NULL;
 320
 321         /*
 322          * If any waiters have accumulated on the new page then
 323          * wake them up.
 324          */
 325         if (PageWriteback(newpage))
 326                 end_page_writeback(newpage);
 327 }
 328
 329 /************************************************************
 330  *                    Migration functions
 331  ***********************************************************/
 332
 333 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 334 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 335                         struct page *newpage, struct page *page)
 336 {
 337         return -EIO;
 338 }
 339 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 340
 341 /*
 342  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 343  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 344  *
 345  * Pages are locked upon entry and exit.
 346  */
 347 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 348                 struct page *newpage, struct page *page)
 349 {
 350         int rc;
 351
 352         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 353
 354         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 355
 356         if (rc)
 357                 return rc;
 358
 359         migrate_page_copy(newpage, page);
 360         return 0;
 361 }
 362 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 363
 364 #ifdef CONFIG_BLOCK
 365 /*
 366  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 367  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 368  * exist.
 369  */
 370 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 371                 struct page *newpage, struct page *page)
 372 {
 373         struct buffer_head *bh, *head;
 374         int rc;
 375
 376         if (!page_has_buffers(page))
 377                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 378
 379         head = page_buffers(page);
 380
 381         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 382
 383         if (rc)
 384                 return rc;
 385
 386         bh = head;
 387         do {
 388                 get_bh(bh);
 389                 lock_buffer(bh);
 390                 bh = bh->b_this_page;
 391
 392         } while (bh != head);
 393
 394         ClearPagePrivate(page);
 395         set_page_private(newpage, page_private(page));
 396         set_page_private(page, 0);
 397         put_page(page);
 398         get_page(newpage);
 399
 400         bh = head;
 401         do {
 402                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 403                 bh = bh->b_this_page;
 404
 405         } while (bh != head);
 406
 407         SetPagePrivate(newpage);
 408
 409         migrate_page_copy(newpage, page);
 410
 411         bh = head;
 412         do {
 413                 unlock_buffer(bh);
 414                 put_bh(bh);
 415                 bh = bh->b_this_page;
 416
 417         } while (bh != head);
 418
 419         return 0;
 420 }
 421 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 422 #endif
 423
 424 /*
 425  * Writeback a page to clean the dirty state
 426  */
 427 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 428 {
 429         struct writeback_control wbc = {
 430                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 431                 .nr_to_write = 1,
 432                 .range_start = 0,
 433                 .range_end = LLONG_MAX,
 434                 .nonblocking = 1,
 435                 .for_reclaim = 1
 436         };
 437         int rc;
 438
 439         if (!mapping->a_ops->writepage)
 440                 /* No write method for the address space */
 441                 return -EINVAL;
 442
 443         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 444                 /* Someone else already triggered a write */
 445                 return -EAGAIN;
 446
 447         /*
 448          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 449          * the page on some queue. So the page must be clean for
 450          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 451          * page state is no longer what we checked for earlier.
 452          * At this point we know that the migration attempt cannot
 453          * be successful.
 454          */
 455         remove_migration_ptes(page, page);
 456
 457         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 458
 459         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 460                 /* unlocked. Relock */
 461                 lock_page(page);
 462
 463         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 464 }
 465
 466 /*
 467  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 468  */
 469 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 470         struct page *newpage, struct page *page)
 471 {
 472         if (PageDirty(page))
 473                 return writeout(mapping, page);
 474
 475         /*
 476          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 477          * We must have no buffers or drop them.
 478          */
 479         if (page_has_private(page) &&
 480             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 481                 return -EAGAIN;
 482
 483         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 484 }
 485
 486 /*
 487  * Move a page to a newly allocated page
 488  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 489  *
 490  * The new page will have replaced the old page if this function
 491  * is successful.
 492  *
 493  * Return value:
 494  *   < 0 - error code
 495  *  == 0 - success
 496  */
 497 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
 498                                                 int remap_swapcache)
 499 {
 500         struct address_space *mapping;
 501         int rc;
 502
 503         /*
 504          * Block others from accessing the page when we get around to
 505          * establishing additional references. We are the only one
 506          * holding a reference to the new page at this point.
 507          */
 508         if (!trylock_page(newpage))
 509                 BUG();
 510
 511         /* Prepare mapping for the new page.*/
 512         newpage->index = page->index;
 513         newpage->mapping = page->mapping;
 514         if (PageSwapBacked(page))
 515                 SetPageSwapBacked(newpage);
 516
 517         mapping = page_mapping(page);
 518         if (!mapping)
 519                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 520         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 521                 /*
 522                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 523                  * should provide a migration function. Anonymous
 524                  * pages are part of swap space which also has its
 525                  * own migration function. This is the most common
 526                  * path for page migration.
 527                  */
 528                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 529                                                 newpage, page);
 530         else
 531                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 532
 533         if (rc) {
 534                 newpage->mapping = NULL;
 535         } else {
 536                 if (remap_swapcache)
 537                         remove_migration_ptes(page, newpage);
 538         }
 539
 540         unlock_page(newpage);
 541
 542         return rc;
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 547  * to the newly allocated page in newpage.
 548  */
 549 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 550                         struct page *page, int force, int offlining)
 551 {
 552         int rc = 0;
 553         int *result = NULL;
 554         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 555         int remap_swapcache = 1;
 556         int rcu_locked = 0;
 557         int charge = 0;
 558         struct mem_cgroup *mem = NULL;
 559         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
 560
 561         if (!newpage)
 562                 return -ENOMEM;
 563
 564         if (page_count(page) == 1) {
 565                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 566                 goto move_newpage;
 567         }
 568
 569         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 570         rc = -EAGAIN;
 571
 572         if (!trylock_page(page)) {
 573                 if (!force)
 574                         goto move_newpage;
 575                 lock_page(page);
 576         }
 577
 578         /*
 579          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
 580          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
 581          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
 582          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
 583          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
 584          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
 585          * serializes that).
 586          */
 587         if (PageKsm(page) && !offlining) {
 588                 rc = -EBUSY;
 589                 goto unlock;
 590         }
 591
 592         /* charge against new page */
 593         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage, &mem);
 594         if (charge == -ENOMEM) {
 595                 rc = -ENOMEM;
 596                 goto unlock;
 597         }
 598         BUG_ON(charge);
 599
 600         if (PageWriteback(page)) {
 601                 if (!force)
 602                         goto uncharge;
 603                 wait_on_page_writeback(page);
 604         }
 605         /*
 606          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 607          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 608          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
 609          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 610          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 611          * just care Anon page here.
 612          */
 613         if (PageAnon(page)) {
 614                 rcu_read_lock();
 615                 rcu_locked = 1;
 616
 617                 /* Determine how to safely use anon_vma */
 618                 if (!page_mapped(page)) {
 619                         if (!PageSwapCache(page))
 620                                 goto rcu_unlock;
 621
 622                         /*
 623                          * We cannot be sure that the anon_vma of an unmapped
 624                          * swapcache page is safe to use because we don't
 625                          * know in advance if the VMA that this page belonged
 626                          * to still exists. If the VMA and others sharing the
 627                          * data have been freed, then the anon_vma could
 628                          * already be invalid.
 629                          *
 630                          * To avoid this possibility, swapcache pages get
 631                          * migrated but are not remapped when migration
 632                          * completes
 633                          */
 634                         remap_swapcache = 0;
 635                 } else {
 636                         /*
 637                          * Take a reference count on the anon_vma if the
 638                          * page is mapped so that it is guaranteed to
 639                          * exist when the page is remapped later
 640                          */
 641                         anon_vma = page_anon_vma(page);
 642                         get_anon_vma(anon_vma);
 643                 }
 644         }
 645
 646         /*
 647          * Corner case handling:
 648          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 649          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 650          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 651          * trigger a BUG.  So handle it here.
 652          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 653          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 654          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 655          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 656          * free the metadata, so the page can be freed.
 657          */
 658         if (!page->mapping) {
 659                 if (!PageAnon(page) && page_has_private(page)) {
 660                         /*
 661                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
 662                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
 663                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
 664                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
 665                          *    needs to be effective.
 666                          */
 667                         try_to_free_buffers(page);
 668                         goto rcu_unlock;
 669                 }
 670                 goto skip_unmap;
 671         }
 672
 673         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 674         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
 675
 676 skip_unmap:
 677         if (!page_mapped(page))
 678                 rc = move_to_new_page(newpage, page, remap_swapcache);
 679
 680         if (rc && remap_swapcache)
 681                 remove_migration_ptes(page, page);
 682 rcu_unlock:
 683
 684         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
 685         if (anon_vma)
 686                 drop_anon_vma(anon_vma);
 687
 688         if (rcu_locked)
 689                 rcu_read_unlock();
 690 uncharge:
 691         if (!charge)
 692                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
 693 unlock:
 694         unlock_page(page);
 695
 696         if (rc != -EAGAIN) {
 697                 /*
 698                  * A page that has been migrated has all references
 699                  * removed and will be freed. A page that has not been
 700                  * migrated will have kepts its references and be
 701                  * restored.
 702                  */
 703                 list_del(&page->lru);
 704                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 705                                 page_is_file_cache(page));
 706                 putback_lru_page(page);
 707         }
 708
 709 move_newpage:
 710
 711         /*
 712          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 713          * then this will free the page.
 714          */
 715         putback_lru_page(newpage);
 716
 717         if (result) {
 718                 if (rc)
 719                         *result = rc;
 720                 else
 721                         *result = page_to_nid(newpage);
 722         }
 723         return rc;
 724 }
 725
 726 /*
 727  * migrate_pages
 728  *
 729  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 730  * that determines from the page to be migrated and the private data
 731  * the target of the move and allocates the page.
 732  *
 733  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 734  * are movable anymore because to has become empty
 735  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 736  * returned to the LRU or freed.
 737  *
 738  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 739  */
 740 int migrate_pages(struct list_head *from,
 741                 new_page_t get_new_page, unsigned long private, int offlining)
 742 {
 743         int retry = 1;
 744         int nr_failed = 0;
 745         int pass = 0;
 746         struct page *page;
 747         struct page *page2;
 748         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 749         int rc;
 750
 751         if (!swapwrite)
 752                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 753
 754         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 755                 retry = 0;
 756
 757                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 758                         cond_resched();
 759
 760                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 761                                                 page, pass > 2, offlining);
 762
 763                         switch(rc) {
 764                         case -ENOMEM:
 765                                 goto out;
 766                         case -EAGAIN:
 767                                 retry++;
 768                                 break;
 769                         case 0:
 770                                 break;
 771                         default:
 772                                 /* Permanent failure */
 773                                 nr_failed++;
 774                                 break;
 775                         }
 776                 }
 777         }
 778         rc = 0;
 779 out:
 780         if (!swapwrite)
 781                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 782
 783         putback_lru_pages(from);
 784
 785         if (rc)
 786                 return rc;
 787
 788         return nr_failed + retry;
 789 }
 790
 791 #ifdef CONFIG_NUMA
 792 /*
 793  * Move a list of individual pages
 794  */
 795 struct page_to_node {
 796         unsigned long addr;
 797         struct page *page;
 798         int node;
 799         int status;
 800 };
 801
 802 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 803                 int **result)
 804 {
 805         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 806
 807         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 808                 pm++;
 809
 810         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 811                 return NULL;
 812
 813         *result = &pm->status;
 814
 815         return alloc_pages_exact_node(pm->node,
 816                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 817 }
 818
 819 /*
 820  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 821  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 822  * and the node number must contain a valid target node.
 823  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
 824  */
 825 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
 826                                       struct page_to_node *pm,
 827                                       int migrate_all)
 828 {
 829         int err;
 830         struct page_to_node *pp;
 831         LIST_HEAD(pagelist);
 832
 833         down_read(&mm->mmap_sem);
 834
 835         /*
 836          * Build a list of pages to migrate
 837          */
 838         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 839                 struct vm_area_struct *vma;
 840                 struct page *page;
 841
 842                 err = -EFAULT;
 843                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 844                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 845                         goto set_status;
 846
 847                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 848
 849                 err = PTR_ERR(page);
 850                 if (IS_ERR(page))
 851                         goto set_status;
 852
 853                 err = -ENOENT;
 854                 if (!page)
 855                         goto set_status;
 856
 857                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 858                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
 859                         goto put_and_set;
 860
 861                 pp->page = page;
 862                 err = page_to_nid(page);
 863
 864                 if (err == pp->node)
 865                         /*
 866                          * Node already in the right place
 867                          */
 868                         goto put_and_set;
 869
 870                 err = -EACCES;
 871                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 872                                 !migrate_all)
 873                         goto put_and_set;
 874
 875                 err = isolate_lru_page(page);
 876                 if (!err) {
 877                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 878                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 879                                             page_is_file_cache(page));
 880                 }
 881 put_and_set:
 882                 /*
 883                  * Either remove the duplicate refcount from
 884                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 885                  * not isolated.
 886                  */
 887                 put_page(page);
 888 set_status:
 889                 pp->status = err;
 890         }
 891
 892         err = 0;
 893         if (!list_empty(&pagelist))
 894                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 895                                 (unsigned long)pm, 0);
 896
 897         up_read(&mm->mmap_sem);
 898         return err;
 899 }
 900
 901 /*
 902  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
 903  * the corresponding array of status.
 904  */
 905 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
 906                          unsigned long nr_pages,
 907                          const void __user * __user *pages,
 908                          const int __user *nodes,
 909                          int __user *status, int flags)
 910 {
 911         struct page_to_node *pm;
 912         nodemask_t task_nodes;
 913         unsigned long chunk_nr_pages;
 914         unsigned long chunk_start;
 915         int err;
 916
 917         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
 918
 919         err = -ENOMEM;
 920         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 921         if (!pm)
 922                 goto out;
 923
 924         migrate_prep();
 925
 926         /*
 927          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
 928          * but keep the last one as a marker
 929          */
 930         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
 931
 932         for (chunk_start = 0;
 933              chunk_start < nr_pages;
 934              chunk_start += chunk_nr_pages) {
 935                 int j;
 936
 937                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
 938                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
 939
 940                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
 941                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
 942                         const void __user *p;
 943                         int node;
 944
 945                         err = -EFAULT;
 946                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
 947                                 goto out_pm;
 948                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
 949
 950                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
 951                                 goto out_pm;
 952
 953                         err = -ENODEV;
 954                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
 955                                 goto out_pm;
 956
 957                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
 958                                 goto out_pm;
 959
 960                         err = -EACCES;
 961                         if (!node_isset(node, task_nodes))
 962                                 goto out_pm;
 963
 964                         pm[j].node = node;
 965                 }
 966
 967                 /* End marker for this chunk */
 968                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
 969
 970                 /* Migrate this chunk */
 971                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
 972                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
 973                 if (err < 0)
 974                         goto out_pm;
 975
 976                 /* Return status information */
 977                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
 978                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
 979                                 err = -EFAULT;
 980                                 goto out_pm;
 981                         }
 982         }
 983         err = 0;
 984
 985 out_pm:
 986         free_page((unsigned long)pm);
 987 out:
 988         return err;
 989 }
 990
 991 /*
 992  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
 993  */
 994 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 995                                 const void __user **pages, int *status)
 996 {
 997         unsigned long i;
 998
 999         down_read(&mm->mmap_sem);
1000
1001         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1002                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1003                 struct vm_area_struct *vma;
1004                 struct page *page;
1005                 int err = -EFAULT;
1006
1007                 vma = find_vma(mm, addr);
1008                 if (!vma)
1009                         goto set_status;
1010
1011                 page = follow_page(vma, addr, 0);
1012
1013                 err = PTR_ERR(page);
1014                 if (IS_ERR(page))
1015                         goto set_status;
1016
1017                 err = -ENOENT;
1018                 /* Use PageReserved to check for zero page */
1019                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
1020                         goto set_status;
1021
1022                 err = page_to_nid(page);
1023 set_status:
1024                 *status = err;
1025
1026                 pages++;
1027                 status++;
1028         }
1029
1030         up_read(&mm->mmap_sem);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1035  * a user array of status.
1036  */
1037 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1038                          const void __user * __user *pages,
1039                          int __user *status)
1040 {
1041 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1042         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1043         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1044
1045         while (nr_pages) {
1046                 unsigned long chunk_nr;
1047
1048                 chunk_nr = nr_pages;
1049                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1050                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1051
1052                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1053                         break;
1054
1055                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1056
1057                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1058                         break;
1059
1060                 pages += chunk_nr;
1061                 status += chunk_nr;
1062                 nr_pages -= chunk_nr;
1063         }
1064         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1069  * process.
1070  */
1071 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1072                 const void __user * __user *, pages,
1073                 const int __user *, nodes,
1074                 int __user *, status, int, flags)
1075 {
1076         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1077         struct task_struct *task;
1078         struct mm_struct *mm;
1079         int err;
1080
1081         /* Check flags */
1082         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1083                 return -EINVAL;
1084
1085         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1086                 return -EPERM;
1087
1088         /* Find the mm_struct */
1089         read_lock(&tasklist_lock);
1090         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1091         if (!task) {
1092                 read_unlock(&tasklist_lock);
1093                 return -ESRCH;
1094         }
1095         mm = get_task_mm(task);
1096         read_unlock(&tasklist_lock);
1097
1098         if (!mm)
1099                 return -EINVAL;
1100
1101         /*
1102          * Check if this process has the right to modify the specified
1103          * process. The right exists if the process has administrative
1104          * capabilities, superuser privileges or the same
1105          * userid as the target process.
1106          */
1107         rcu_read_lock();
1108         tcred = __task_cred(task);
1109         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1110             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1111             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1112                 rcu_read_unlock();
1113                 err = -EPERM;
1114                 goto out;
1115         }
1116         rcu_read_unlock();
1117
1118         err = security_task_movememory(task);
1119         if (err)
1120                 goto out;
1121
1122         if (nodes) {
1123                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1124                                     flags);
1125         } else {
1126                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1127         }
1128
1129 out:
1130         mmput(mm);
1131         return err;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1136  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1137  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1138  */
1139 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1140         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1141 {
1142         struct vm_area_struct *vma;
1143         int err = 0;
1144
1145         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1146                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1147                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1148                         if (err)
1149                                 break;
1150                 }
1151         }
1152         return err;
1153 }
1154 #endif