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         if (unlikely(PageSlab(page)))
  78                 goto out_putpage;
  79         /* Pairs with smp_wmb() in slab freeing, e.g. SLUB's __free_slab() */
  80         smp_rmb();
  81         /*
  82          * Check movable flag before taking the page lock because
  83          * we use non-atomic bitops on newly allocated page flags so
  84          * unconditionally grabbing the lock ruins page's owner side.
  85          */
  86         if (unlikely(!__PageMovable(page)))
  87                 goto out_putpage;
  88         /* Pairs with smp_wmb() in slab allocation, e.g. SLUB's alloc_slab_page() */
  89         smp_rmb();
  90         if (unlikely(PageSlab(page)))
  91                 goto out_putpage;
  92
  93         /*
  94          * As movable pages are not isolated from LRU lists, concurrent
  95          * compaction threads can race against page migration functions
  96          * as well as race against the releasing a page.
  97          *
  98          * In order to avoid having an already isolated movable page
  99          * being (wrongly) re-isolated while it is under migration,
 100          * or to avoid attempting to isolate pages being released,
 101          * lets be sure we have the page lock
 102          * before proceeding with the movable page isolation steps.
 103          */
 104         if (unlikely(!trylock_page(page)))
 105                 goto out_putpage;
 106
 107         if (!PageMovable(page) || PageIsolated(page))
 108                 goto out_no_isolated;
 109
 110         mops = page_movable_ops(page);
 111         VM_BUG_ON_PAGE(!mops, page);
 112
 113         if (!mops->isolate_page(page, mode))
 114                 goto out_no_isolated;
 115
 116         /* Driver shouldn't use PG_isolated bit of page->flags */
 117         WARN_ON_ONCE(PageIsolated(page));
 118         SetPageIsolated(page);
 119         unlock_page(page);
 120
 121         return 0;
 122
 123 out_no_isolated:
 124         unlock_page(page);
 125 out_putpage:
 126         put_page(page);
 127 out:
 128         return -EBUSY;
 129 }
 130
 131 static void putback_movable_page(struct page *page)
 132 {
 133         const struct movable_operations *mops = page_movable_ops(page);
 134
 135         mops->putback_page(page);
 136         ClearPageIsolated(page);
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
 141  * from where they were once taken off for compaction/migration.
 142  *
 143  * This function shall be used whenever the isolated pageset has been
 144  * built from lru, balloon, hugetlbfs page. See isolate_migratepages_range()
 145  * and isolate_hugetlb().
 146  */
 147 void putback_movable_pages(struct list_head *l)
 148 {
 149         struct page *page;
 150         struct page *page2;
 151
 152         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
 153                 if (unlikely(PageHuge(page))) {
 154                         putback_active_hugepage(page);
 155                         continue;
 156                 }
 157                 list_del(&page->lru);
 158                 /*
 159                  * We isolated non-lru movable page so here we can use
 160                  * __PageMovable because LRU page's mapping cannot have
 161                  * PAGE_MAPPING_MOVABLE.
 162                  */
 163                 if (unlikely(__PageMovable(page))) {
 164                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
 165                         lock_page(page);
 166                         if (PageMovable(page))
 167                                 putback_movable_page(page);
 168                         else
 169                                 ClearPageIsolated(page);
 170                         unlock_page(page);
 171                         put_page(page);
 172                 } else {
 173                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
 174                                         page_is_file_lru(page), -thp_nr_pages(page));
 175                         putback_lru_page(page);
 176                 }
 177         }
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
 182  */
 183 static bool remove_migration_pte(struct folio *folio,
 184                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, void *old)
 185 {
 186         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, old, vma, addr, PVMW_SYNC | PVMW_MIGRATION);
 187
 188         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
 189                 rmap_t rmap_flags = RMAP_NONE;
 190                 pte_t pte;
 191                 swp_entry_t entry;
 192                 struct page *new;
 193                 unsigned long idx = 0;
 194
 195                 /* pgoff is invalid for ksm pages, but they are never large */
 196                 if (folio_test_large(folio) && !folio_test_hugetlb(folio))
 197                         idx = linear_page_index(vma, pvmw.address) - pvmw.pgoff;
 198                 new = folio_page(folio, idx);
 199
 200 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 201                 /* PMD-mapped THP migration entry */
 202                 if (!pvmw.pte) {
 203                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
 204                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
 205                         remove_migration_pmd(&pvmw, new);
 206                         continue;
 207                 }
 208 #endif
 209
 210                 folio_get(folio);
 211                 pte = mk_pte(new, READ_ONCE(vma->vm_page_prot));
 212                 if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
 213                         pte = pte_mksoft_dirty(pte);
 214
 215                 /*
 216                  * Recheck VMA as permissions can change since migration started
 217                  */
 218                 entry = pte_to_swp_entry(*pvmw.pte);
 219                 if (!is_migration_entry_young(entry))
 220                         pte = pte_mkold(pte);
 221                 if (folio_test_dirty(folio) && is_migration_entry_dirty(entry))
 222                         pte = pte_mkdirty(pte);
 223                 if (is_writable_migration_entry(entry))
 224                         pte = maybe_mkwrite(pte, vma);
 225                 else if (pte_swp_uffd_wp(*pvmw.pte))
 226                         pte = pte_mkuffd_wp(pte);
 227
 228                 if (folio_test_anon(folio) && !is_readable_migration_entry(entry))
 229                         rmap_flags |= RMAP_EXCLUSIVE;
 230
 231                 if (unlikely(is_device_private_page(new))) {
 232                         if (pte_write(pte))
 233                                 entry = make_writable_device_private_entry(
 234                                                         page_to_pfn(new));
 235                         else
 236                                 entry = make_readable_device_private_entry(
 237                                                         page_to_pfn(new));
 238                         pte = swp_entry_to_pte(entry);
 239                         if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
 240                                 pte = pte_swp_mksoft_dirty(pte);
 241                         if (pte_swp_uffd_wp(*pvmw.pte))
 242                                 pte = pte_swp_mkuffd_wp(pte);
 243                 }
 244
 245 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 246                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
 247                         unsigned int shift = huge_page_shift(hstate_vma(vma));
 248
 249                         pte = pte_mkhuge(pte);
 250                         pte = arch_make_huge_pte(pte, shift, vma->vm_flags);
 251                         if (folio_test_anon(folio))
 252                                 hugepage_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address,
 253                                                        rmap_flags);
 254                         else
 255                                 page_dup_file_rmap(new, true);
 256                         set_huge_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
 257                 } else
 258 #endif
 259                 {
 260                         if (folio_test_anon(folio))
 261                                 page_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address,
 262                                                    rmap_flags);
 263                         else
 264                                 page_add_file_rmap(new, vma, false);
 265                         set_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
 266                 }
 267                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
 268                         mlock_page_drain_local();
 269
 270                 trace_remove_migration_pte(pvmw.address, pte_val(pte),
 271                                            compound_order(new));
 272
 273                 /* No need to invalidate - it was non-present before */
 274                 update_mmu_cache(vma, pvmw.address, pvmw.pte);
 275         }
 276
 277         return true;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Get rid of all migration entries and replace them by
 282  * references to the indicated page.
 283  */
 284 void remove_migration_ptes(struct folio *src, struct folio *dst, bool locked)
 285 {
 286         struct rmap_walk_control rwc = {
 287                 .rmap_one = remove_migration_pte,
 288                 .arg = src,
 289         };
 290
 291         if (locked)
 292                 rmap_walk_locked(dst, &rwc);
 293         else
 294                 rmap_walk(dst, &rwc);
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 299  * get to the page and wait until migration is finished.
 300  * When we return from this function the fault will be retried.
 301  */
 302 void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
 303                                 spinlock_t *ptl)
 304 {
 305         pte_t pte;
 306         swp_entry_t entry;
 307
 308         spin_lock(ptl);
 309         pte = *ptep;
 310         if (!is_swap_pte(pte))
 311                 goto out;
 312
 313         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 314         if (!is_migration_entry(entry))
 315                 goto out;
 316
 317         migration_entry_wait_on_locked(entry, ptep, ptl);
 318         return;
 319 out:
 320         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 321 }
 322
 323 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 324                                 unsigned long address)
 325 {
 326         spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 327         pte_t *ptep = pte_offset_map(pmd, address);
 328         __migration_entry_wait(mm, ptep, ptl);
 329 }
 330
 331 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 332 void __migration_entry_wait_huge(pte_t *ptep, spinlock_t *ptl)
 333 {
 334         pte_t pte;
 335
 336         spin_lock(ptl);
 337         pte = huge_ptep_get(ptep);
 338
 339         if (unlikely(!is_hugetlb_entry_migration(pte)))
 340                 spin_unlock(ptl);
 341         else
 342                 migration_entry_wait_on_locked(pte_to_swp_entry(pte), NULL, ptl);
 343 }
 344
 345 void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma, pte_t *pte)
 346 {
 347         spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), vma->vm_mm, pte);
 348
 349         __migration_entry_wait_huge(pte, ptl);
 350 }
 351 #endif
 352
 353 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
 354 void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
 355 {
 356         spinlock_t *ptl;
 357
 358         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
 359         if (!is_pmd_migration_entry(*pmd))
 360                 goto unlock;
 361         migration_entry_wait_on_locked(pmd_to_swp_entry(*pmd), NULL, ptl);
 362         return;
 363 unlock:
 364         spin_unlock(ptl);
 365 }
 366 #endif
 367
 368 static int folio_expected_refs(struct address_space *mapping,
 369                 struct folio *folio)
 370 {
 371         int refs = 1;
 372         if (!mapping)
 373                 return refs;
 374
 375         refs += folio_nr_pages(folio);
 376         if (folio_test_private(folio))
 377                 refs++;
 378
 379         return refs;
 380 }
 381
 382 /*
 383  * Replace the page in the mapping.
 384  *
 385  * The number of remaining references must be:
 386  * 1 for anonymous pages without a mapping
 387  * 2 for pages with a mapping
 388  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 389  */
 390 int folio_migrate_mapping(struct address_space *mapping,
 391                 struct folio *newfolio, struct folio *folio, int extra_count)
 392 {
 393         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(folio));
 394         struct zone *oldzone, *newzone;
 395         int dirty;
 396         int expected_count = folio_expected_refs(mapping, folio) + extra_count;
 397         long nr = folio_nr_pages(folio);
 398
 399         if (!mapping) {
 400                 /* Anonymous page without mapping */
 401                 if (folio_ref_count(folio) != expected_count)
 402                         return -EAGAIN;
 403
 404                 /* No turning back from here */
 405                 newfolio->index = folio->index;
 406                 newfolio->mapping = folio->mapping;
 407                 if (folio_test_swapbacked(folio))
 408                         __folio_set_swapbacked(newfolio);
 409
 410                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 411         }
 412
 413         oldzone = folio_zone(folio);
 414         newzone = folio_zone(newfolio);
 415
 416         xas_lock_irq(&xas);
 417         if (!folio_ref_freeze(folio, expected_count)) {
 418                 xas_unlock_irq(&xas);
 419                 return -EAGAIN;
 420         }
 421
 422         /*
 423          * Now we know that no one else is looking at the folio:
 424          * no turning back from here.
 425          */
 426         newfolio->index = folio->index;
 427         newfolio->mapping = folio->mapping;
 428         folio_ref_add(newfolio, nr); /* add cache reference */
 429         if (folio_test_swapbacked(folio)) {
 430                 __folio_set_swapbacked(newfolio);
 431                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
 432                         folio_set_swapcache(newfolio);
 433                         newfolio->private = folio_get_private(folio);
 434                 }
 435         } else {
 436                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_swapcache(folio), folio);
 437         }
 438
 439         /* Move dirty while page refs frozen and newpage not yet exposed */
 440         dirty = folio_test_dirty(folio);
 441         if (dirty) {
 442                 folio_clear_dirty(folio);
 443                 folio_set_dirty(newfolio);
 444         }
 445
 446         xas_store(&xas, newfolio);
 447
 448         /*
 449          * Drop cache reference from old page by unfreezing
 450          * to one less reference.
 451          * We know this isn't the last reference.
 452          */
 453         folio_ref_unfreeze(folio, expected_count - nr);
 454
 455         xas_unlock(&xas);
 456         /* Leave irq disabled to prevent preemption while updating stats */
 457
 458         /*
 459          * If moved to a different zone then also account
 460          * the page for that zone. Other VM counters will be
 461          * taken care of when we establish references to the
 462          * new page and drop references to the old page.
 463          *
 464          * Note that anonymous pages are accounted for
 465          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_MAPPED if they
 466          * are mapped to swap space.
 467          */
 468         if (newzone != oldzone) {
 469                 struct lruvec *old_lruvec, *new_lruvec;
 470                 struct mem_cgroup *memcg;
 471
 472                 memcg = folio_memcg(folio);
 473                 old_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, oldzone->zone_pgdat);
 474                 new_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, newzone->zone_pgdat);
 475
 476                 __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_PAGES, -nr);
 477                 __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_PAGES, nr);
 478                 if (folio_test_swapbacked(folio) && !folio_test_swapcache(folio)) {
 479                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SHMEM, -nr);
 480                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SHMEM, nr);
 481                 }
 482 #ifdef CONFIG_SWAP
 483                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
 484                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SWAPCACHE, -nr);
 485                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SWAPCACHE, nr);
 486                 }
 487 #endif
 488                 if (dirty && mapping_can_writeback(mapping)) {
 489                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_DIRTY, -nr);
 490                         __mod_zone_page_state(oldzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, -nr);
 491                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_DIRTY, nr);
 492                         __mod_zone_page_state(newzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, nr);
 493                 }
 494         }
 495         local_irq_enable();
 496
 497         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 498 }
 499 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_mapping);
 500
 501 /*
 502  * The expected number of remaining references is the same as that
 503  * of folio_migrate_mapping().
 504  */
 505 int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 506                                    struct folio *dst, struct folio *src)
 507 {
 508         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(src));
 509         int expected_count;
 510
 511         xas_lock_irq(&xas);
 512         expected_count = 2 + folio_has_private(src);
 513         if (!folio_ref_freeze(src, expected_count)) {
 514                 xas_unlock_irq(&xas);
 515                 return -EAGAIN;
 516         }
 517
 518         dst->index = src->index;
 519         dst->mapping = src->mapping;
 520
 521         folio_get(dst);
 522
 523         xas_store(&xas, dst);
 524
 525         folio_ref_unfreeze(src, expected_count - 1);
 526
 527         xas_unlock_irq(&xas);
 528
 529         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 530 }
 531
 532 /*
 533  * Copy the flags and some other ancillary information
 534  */
 535 void folio_migrate_flags(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
 536 {
 537         int cpupid;
 538
 539         if (folio_test_error(folio))
 540                 folio_set_error(newfolio);
 541         if (folio_test_referenced(folio))
 542                 folio_set_referenced(newfolio);
 543         if (folio_test_uptodate(folio))
 544                 folio_mark_uptodate(newfolio);
 545         if (folio_test_clear_active(folio)) {
 546                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_unevictable(folio), folio);
 547                 folio_set_active(newfolio);
 548         } else if (folio_test_clear_unevictable(folio))
 549                 folio_set_unevictable(newfolio);
 550         if (folio_test_workingset(folio))
 551                 folio_set_workingset(newfolio);
 552         if (folio_test_checked(folio))
 553                 folio_set_checked(newfolio);
 554         /*
 555          * PG_anon_exclusive (-> PG_mappedtodisk) is always migrated via
 556          * migration entries. We can still have PG_anon_exclusive set on an
 557          * effectively unmapped and unreferenced first sub-pages of an
 558          * anonymous THP: we can simply copy it here via PG_mappedtodisk.
 559          */
 560         if (folio_test_mappedtodisk(folio))
 561                 folio_set_mappedtodisk(newfolio);
 562
 563         /* Move dirty on pages not done by folio_migrate_mapping() */
 564         if (folio_test_dirty(folio))
 565                 folio_set_dirty(newfolio);
 566
 567         if (folio_test_young(folio))
 568                 folio_set_young(newfolio);
 569         if (folio_test_idle(folio))
 570                 folio_set_idle(newfolio);
 571
 572         /*
 573          * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
 574          * future migrations of this same page.
 575          */
 576         cpupid = page_cpupid_xchg_last(&folio->page, -1);
 577         /*
 578          * For memory tiering mode, when migrate between slow and fast
 579          * memory node, reset cpupid, because that is used to record
 580          * page access time in slow memory node.
 581          */
 582         if (sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) {
 583                 bool f_toptier = node_is_toptier(page_to_nid(&folio->page));
 584                 bool t_toptier = node_is_toptier(page_to_nid(&newfolio->page));
 585
 586                 if (f_toptier != t_toptier)
 587                         cpupid = -1;
 588         }
 589         page_cpupid_xchg_last(&newfolio->page, cpupid);
 590
 591         folio_migrate_ksm(newfolio, folio);
 592         /*
 593          * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
 594          * get_ksm_page() depends upon ksm_migrate_page() and PageSwapCache().
 595          */
 596         if (folio_test_swapcache(folio))
 597                 folio_clear_swapcache(folio);
 598         folio_clear_private(folio);
 599
 600         /* page->private contains hugetlb specific flags */
 601         if (!folio_test_hugetlb(folio))
 602                 folio->private = NULL;
 603
 604         /*
 605          * If any waiters have accumulated on the new page then
 606          * wake them up.
 607          */
 608         if (folio_test_writeback(newfolio))
 609                 folio_end_writeback(newfolio);
 610
 611         /*
 612          * PG_readahead shares the same bit with PG_reclaim.  The above
 613          * end_page_writeback() may clear PG_readahead mistakenly, so set the
 614          * bit after that.
 615          */
 616         if (folio_test_readahead(folio))
 617                 folio_set_readahead(newfolio);
 618
 619         folio_copy_owner(newfolio, folio);
 620
 621         if (!folio_test_hugetlb(folio))
 622                 mem_cgroup_migrate(folio, newfolio);
 623 }
 624 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_flags);
 625
 626 void folio_migrate_copy(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
 627 {
 628         folio_copy(newfolio, folio);
 629         folio_migrate_flags(newfolio, folio);
 630 }
 631 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_copy);
 632
 633 /************************************************************
 634  *                    Migration functions
 635  ***********************************************************/
 636
 637 int migrate_folio_extra(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
 638                 struct folio *src, enum migrate_mode mode, int extra_count)
 639 {
 640         int rc;
 641
 642         BUG_ON(folio_test_writeback(src));      /* Writeback must be complete */
 643
 644         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, extra_count);
 645
 646         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 647                 return rc;
 648
 649         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 650                 folio_migrate_copy(dst, src);
 651         else
 652                 folio_migrate_flags(dst, src);
 653         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 654 }
 655
 656 /**
 657  * migrate_folio() - Simple folio migration.
 658  * @mapping: The address_space containing the folio.
 659  * @dst: The folio to migrate the data to.
 660  * @src: The folio containing the current data.
 661  * @mode: How to migrate the page.
 662  *
 663  * Common logic to directly migrate a single LRU folio suitable for
 664  * folios that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 665  *
 666  * Folios are locked upon entry and exit.
 667  */
 668 int migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
 669                 struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 670 {
 671         return migrate_folio_extra(mapping, dst, src, mode, 0);
 672 }
 673 EXPORT_SYMBOL(migrate_folio);
 674
 675 #ifdef CONFIG_BLOCK
 676 /* Returns true if all buffers are successfully locked */
 677 static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
 678                                                         enum migrate_mode mode)
 679 {
 680         struct buffer_head *bh = head;
 681
 682         /* Simple case, sync compaction */
 683         if (mode != MIGRATE_ASYNC) {
 684                 do {
 685                         lock_buffer(bh);
 686                         bh = bh->b_this_page;
 687
 688                 } while (bh != head);
 689
 690                 return true;
 691         }
 692
 693         /* async case, we cannot block on lock_buffer so use trylock_buffer */
 694         do {
 695                 if (!trylock_buffer(bh)) {
 696                         /*
 697                          * We failed to lock the buffer and cannot stall in
 698                          * async migration. Release the taken locks
 699                          */
 700                         struct buffer_head *failed_bh = bh;
 701                         bh = head;
 702                         while (bh != failed_bh) {
 703                                 unlock_buffer(bh);
 704                                 bh = bh->b_this_page;
 705                         }
 706                         return false;
 707                 }
 708
 709                 bh = bh->b_this_page;
 710         } while (bh != head);
 711         return true;
 712 }
 713
 714 static int __buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 715                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode,
 716                 bool check_refs)
 717 {
 718         struct buffer_head *bh, *head;
 719         int rc;
 720         int expected_count;
 721
 722         head = folio_buffers(src);
 723         if (!head)
 724                 return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 725
 726         /* Check whether page does not have extra refs before we do more work */
 727         expected_count = folio_expected_refs(mapping, src);
 728         if (folio_ref_count(src) != expected_count)
 729                 return -EAGAIN;
 730
 731         if (!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode))
 732                 return -EAGAIN;
 733
 734         if (check_refs) {
 735                 bool busy;
 736                 bool invalidated = false;
 737
 738 recheck_buffers:
 739                 busy = false;
 740                 spin_lock(&mapping->private_lock);
 741                 bh = head;
 742                 do {
 743                         if (atomic_read(&bh->b_count)) {
 744                                 busy = true;
 745                                 break;
 746                         }
 747                         bh = bh->b_this_page;
 748                 } while (bh != head);
 749                 if (busy) {
 750                         if (invalidated) {
 751                                 rc = -EAGAIN;
 752                                 goto unlock_buffers;
 753                         }
 754                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 755                         invalidate_bh_lrus();
 756                         invalidated = true;
 757                         goto recheck_buffers;
 758                 }
 759         }
 760
 761         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
 762         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 763                 goto unlock_buffers;
 764
 765         folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
 766
 767         bh = head;
 768         do {
 769                 set_bh_page(bh, &dst->page, bh_offset(bh));
 770                 bh = bh->b_this_page;
 771         } while (bh != head);
 772
 773         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 774                 folio_migrate_copy(dst, src);
 775         else
 776                 folio_migrate_flags(dst, src);
 777
 778         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 779 unlock_buffers:
 780         if (check_refs)
 781                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
 782         bh = head;
 783         do {
 784                 unlock_buffer(bh);
 785                 bh = bh->b_this_page;
 786         } while (bh != head);
 787
 788         return rc;
 789 }
 790
 791 /**
 792  * buffer_migrate_folio() - Migration function for folios with buffers.
 793  * @mapping: The address space containing @src.
 794  * @dst: The folio to migrate to.
 795  * @src: The folio to migrate from.
 796  * @mode: How to migrate the folio.
 797  *
 798  * This function can only be used if the underlying filesystem guarantees
 799  * that no other references to @src exist. For example attached buffer
 800  * heads are accessed only under the folio lock.  If your filesystem cannot
 801  * provide this guarantee, buffer_migrate_folio_norefs() may be more
 802  * appropriate.
 803  *
 804  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
 805  */
 806 int buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 807                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 808 {
 809         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, false);
 810 }
 811 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_folio);
 812
 813 /**
 814  * buffer_migrate_folio_norefs() - Migration function for folios with buffers.
 815  * @mapping: The address space containing @src.
 816  * @dst: The folio to migrate to.
 817  * @src: The folio to migrate from.
 818  * @mode: How to migrate the folio.
 819  *
 820  * Like buffer_migrate_folio() except that this variant is more careful
 821  * and checks that there are also no buffer head references. This function
 822  * is the right one for mappings where buffer heads are directly looked
 823  * up and referenced (such as block device mappings).
 824  *
 825  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
 826  */
 827 int buffer_migrate_folio_norefs(struct address_space *mapping,
 828                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 829 {
 830         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, true);
 831 }
 832 #endif
 833
 834 int filemap_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 835                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 836 {
 837         int ret;
 838
 839         ret = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
 840         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
 841                 return ret;
 842
 843         if (folio_get_private(src))
 844                 folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
 845
 846         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 847                 folio_migrate_copy(dst, src);
 848         else
 849                 folio_migrate_flags(dst, src);
 850         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 851 }
 852 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_migrate_folio);
 853
 854 /*
 855  * Writeback a folio to clean the dirty state
 856  */
 857 static int writeout(struct address_space *mapping, struct folio *folio)
 858 {
 859         struct writeback_control wbc = {
 860                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 861                 .nr_to_write = 1,
 862                 .range_start = 0,
 863                 .range_end = LLONG_MAX,
 864                 .for_reclaim = 1
 865         };
 866         int rc;
 867
 868         if (!mapping->a_ops->writepage)
 869                 /* No write method for the address space */
 870                 return -EINVAL;
 871
 872         if (!folio_clear_dirty_for_io(folio))
 873                 /* Someone else already triggered a write */
 874                 return -EAGAIN;
 875
 876         /*
 877          * A dirty folio may imply that the underlying filesystem has
 878          * the folio on some queue. So the folio must be clean for
 879          * migration. Writeout may mean we lose the lock and the
 880          * folio state is no longer what we checked for earlier.
 881          * At this point we know that the migration attempt cannot
 882          * be successful.
 883          */
 884         remove_migration_ptes(folio, folio, false);
 885
 886         rc = mapping->a_ops->writepage(&folio->page, &wbc);
 887
 888         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 889                 /* unlocked. Relock */
 890                 folio_lock(folio);
 891
 892         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 893 }
 894
 895 /*
 896  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 897  */
 898 static int fallback_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 899                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
 900 {
 901         if (folio_test_dirty(src)) {
 902                 /* Only writeback folios in full synchronous migration */
 903                 switch (mode) {
 904                 case MIGRATE_SYNC:
 905                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
 906                         break;
 907                 default:
 908                         return -EBUSY;
 909                 }
 910                 return writeout(mapping, src);
 911         }
 912
 913         /*
 914          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 915          * We must have no buffers or drop them.
 916          */
 917         if (folio_test_private(src) &&
 918             !filemap_release_folio(src, GFP_KERNEL))
 919                 return mode == MIGRATE_SYNC ? -EAGAIN : -EBUSY;
 920
 921         return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 922 }
 923
 924 /*
 925  * Move a page to a newly allocated page
 926  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 927  *
 928  * The new page will have replaced the old page if this function
 929  * is successful.
 930  *
 931  * Return value:
 932  *   < 0 - error code
 933  *  MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
 934  */
 935 static int move_to_new_folio(struct folio *dst, struct folio *src,
 936                                 enum migrate_mode mode)
 937 {
 938         int rc = -EAGAIN;
 939         bool is_lru = !__PageMovable(&src->page);
 940
 941         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(src), src);
 942         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(dst), dst);
 943
 944         if (likely(is_lru)) {
 945                 struct address_space *mapping = folio_mapping(src);
 946
 947                 if (!mapping)
 948                         rc = migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 949                 else if (mapping->a_ops->migrate_folio)
 950                         /*
 951                          * Most folios have a mapping and most filesystems
 952                          * provide a migrate_folio callback. Anonymous folios
 953                          * are part of swap space which also has its own
 954                          * migrate_folio callback. This is the most common path
 955                          * for page migration.
 956                          */
 957                         rc = mapping->a_ops->migrate_folio(mapping, dst, src,
 958                                                                 mode);
 959                 else
 960                         rc = fallback_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
 961         } else {
 962                 const struct movable_operations *mops;
 963
 964                 /*
 965                  * In case of non-lru page, it could be released after
 966                  * isolation step. In that case, we shouldn't try migration.
 967                  */
 968                 VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
 969                 if (!folio_test_movable(src)) {
 970                         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 971                         folio_clear_isolated(src);
 972                         goto out;
 973                 }
 974
 975                 mops = page_movable_ops(&src->page);
 976                 rc = mops->migrate_page(&dst->page, &src->page, mode);
 977                 WARN_ON_ONCE(rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS &&
 978                                 !folio_test_isolated(src));
 979         }
 980
 981         /*
 982          * When successful, old pagecache src->mapping must be cleared before
 983          * src is freed; but stats require that PageAnon be left as PageAnon.
 984          */
 985         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 986                 if (__PageMovable(&src->page)) {
 987                         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
 988
 989                         /*
 990                          * We clear PG_movable under page_lock so any compactor
 991                          * cannot try to migrate this page.
 992                          */
 993                         folio_clear_isolated(src);
 994                 }
 995
 996                 /*
 997                  * Anonymous and movable src->mapping will be cleared by
 998                  * free_pages_prepare so don't reset it here for keeping
 999                  * the type to work PageAnon, for example.
1000                  */
1001                 if (!folio_mapping_flags(src))
1002                         src->mapping = NULL;
1003
1004                 if (likely(!folio_is_zone_device(dst)))
1005                         flush_dcache_folio(dst);
1006         }
1007 out:
1008         return rc;
1009 }
1010
1011 static int __unmap_and_move(struct folio *src, struct folio *dst,
1012                                 int force, enum migrate_mode mode)
1013 {
1014         int rc = -EAGAIN;
1015         bool page_was_mapped = false;
1016         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1017         bool is_lru = !__PageMovable(&src->page);
1018
1019         if (!folio_trylock(src)) {
1020                 if (!force || mode == MIGRATE_ASYNC)
1021                         goto out;
1022
1023                 /*
1024                  * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
1025                  * For example, during page readahead pages are added locked
1026                  * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
1027                  * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
1028                  * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
1029                  * mpage_readahead). If an allocation happens for the
1030                  * second or third page, the process can end up locking
1031                  * the same page twice and deadlocking. Rather than
1032                  * trying to be clever about what pages can be locked,
1033                  * avoid the use of lock_page for direct compaction
1034                  * altogether.
1035                  */
1036                 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
1037                         goto out;
1038
1039                 folio_lock(src);
1040         }
1041
1042         if (folio_test_writeback(src)) {
1043                 /*
1044                  * Only in the case of a full synchronous migration is it
1045                  * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
1046                  * the retry loop is too short and in the sync-light case,
1047                  * the overhead of stalling is too much
1048                  */
1049                 switch (mode) {
1050                 case MIGRATE_SYNC:
1051                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1052                         break;
1053                 default:
1054                         rc = -EBUSY;
1055                         goto out_unlock;
1056                 }
1057                 if (!force)
1058                         goto out_unlock;
1059                 folio_wait_writeback(src);
1060         }
1061
1062         /*
1063          * By try_to_migrate(), src->mapcount goes down to 0 here. In this case,
1064          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrate a page.
1065          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
1066          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
1067          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
1068          * just care Anon page here.
1069          *
1070          * Only folio_get_anon_vma() understands the subtleties of
1071          * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
1072          * But if we cannot get anon_vma, then we won't need it anyway,
1073          * because that implies that the anon page is no longer mapped
1074          * (and cannot be remapped so long as we hold the page lock).
1075          */
1076         if (folio_test_anon(src) && !folio_test_ksm(src))
1077                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1078
1079         /*
1080          * Block others from accessing the new page when we get around to
1081          * establishing additional references. We are usually the only one
1082          * holding a reference to dst at this point. We used to have a BUG
1083          * here if folio_trylock(dst) fails, but would like to allow for
1084          * cases where there might be a race with the previous use of dst.
1085          * This is much like races on refcount of oldpage: just don't BUG().
1086          */
1087         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1088                 goto out_unlock;
1089
1090         if (unlikely(!is_lru)) {
1091                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1092                 goto out_unlock_both;
1093         }
1094
1095         /*
1096          * Corner case handling:
1097          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
1098          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
1099          * Calling try_to_unmap() against a src->mapping==NULL page will
1100          * trigger a BUG.  So handle it here.
1101          * 2. An orphaned page (see truncate_cleanup_page) might have
1102          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
1103          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
1104          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
1105          * free the metadata, so the page can be freed.
1106          */
1107         if (!src->mapping) {
1108                 if (folio_test_private(src)) {
1109                         try_to_free_buffers(src);
1110                         goto out_unlock_both;
1111                 }
1112         } else if (folio_mapped(src)) {
1113                 /* Establish migration ptes */
1114                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(src) &&
1115                                !folio_test_ksm(src) && !anon_vma, src);
1116                 try_to_migrate(src, 0);
1117                 page_was_mapped = true;
1118         }
1119
1120         if (!folio_mapped(src))
1121                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1122
1123         /*
1124          * When successful, push dst to LRU immediately: so that if it
1125          * turns out to be an mlocked page, remove_migration_ptes() will
1126          * automatically build up the correct dst->mlock_count for it.
1127          *
1128          * We would like to do something similar for the old page, when
1129          * unsuccessful, and other cases when a page has been temporarily
1130          * isolated from the unevictable LRU: but this case is the easiest.
1131          */
1132         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1133                 folio_add_lru(dst);
1134                 if (page_was_mapped)
1135                         lru_add_drain();
1136         }
1137
1138         if (page_was_mapped)
1139                 remove_migration_ptes(src,
1140                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, false);
1141
1142 out_unlock_both:
1143         folio_unlock(dst);
1144 out_unlock:
1145         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
1146         if (anon_vma)
1147                 put_anon_vma(anon_vma);
1148         folio_unlock(src);
1149 out:
1150         /*
1151          * If migration is successful, decrease refcount of dst,
1152          * which will not free the page because new page owner increased
1153          * refcounter.
1154          */
1155         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1156                 folio_put(dst);
1157
1158         return rc;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
1163  * to the newly allocated page in newpage.
1164  */
1165 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page,
1166                                    free_page_t put_new_page,
1167                                    unsigned long private, struct page *page,
1168                                    int force, enum migrate_mode mode,
1169                                    enum migrate_reason reason,
1170                                    struct list_head *ret)
1171 {
1172         struct folio *dst, *src = page_folio(page);
1173         int rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1174         struct page *newpage = NULL;
1175
1176         if (!thp_migration_supported() && PageTransHuge(page))
1177                 return -ENOSYS;
1178
1179         if (page_count(page) == 1) {
1180                 /* Page was freed from under us. So we are done. */
1181                 ClearPageActive(page);
1182                 ClearPageUnevictable(page);
1183                 /* free_pages_prepare() will clear PG_isolated. */
1184                 goto out;
1185         }
1186
1187         newpage = get_new_page(page, private);
1188         if (!newpage)
1189                 return -ENOMEM;
1190         dst = page_folio(newpage);
1191
1192         newpage->private = 0;
1193         rc = __unmap_and_move(src, dst, force, mode);
1194         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1195                 set_page_owner_migrate_reason(newpage, reason);
1196
1197 out:
1198         if (rc != -EAGAIN) {
1199                 /*
1200                  * A page that has been migrated has all references
1201                  * removed and will be freed. A page that has not been
1202                  * migrated will have kept its references and be restored.
1203                  */
1204                 list_del(&page->lru);
1205         }
1206
1207         /*
1208          * If migration is successful, releases reference grabbed during
1209          * isolation. Otherwise, restore the page to right list unless
1210          * we want to retry.
1211          */
1212         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1213                 /*
1214                  * Compaction can migrate also non-LRU pages which are
1215                  * not accounted to NR_ISOLATED_*. They can be recognized
1216                  * as __PageMovable
1217                  */
1218                 if (likely(!__PageMovable(page)))
1219                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
1220                                         page_is_file_lru(page), -thp_nr_pages(page));
1221
1222                 if (reason != MR_MEMORY_FAILURE)
1223                         /*
1224                          * We release the page in page_handle_poison.
1225                          */
1226                         put_page(page);
1227         } else {
1228                 if (rc != -EAGAIN)
1229                         list_add_tail(&page->lru, ret);
1230
1231                 if (put_new_page)
1232                         put_new_page(newpage, private);
1233                 else
1234                         put_page(newpage);
1235         }
1236
1237         return rc;
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
1242  *
1243  * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
1244  * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
1245  * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
1246  * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
1247  * and writeback status of all subpages are counted in the reference
1248  * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
1249  * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
1250  * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
1251  * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
1252  * hugepage migration fails without data corruption.
1253  *
1254  * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
1255  * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
1256  * will wait in the page fault for migration to complete.
1257  */
1258 static int unmap_and_move_huge_page(new_page_t get_new_page,
1259                                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1260                                 struct page *hpage, int force,
1261                                 enum migrate_mode mode, int reason,
1262                                 struct list_head *ret)
1263 {
1264         struct folio *dst, *src = page_folio(hpage);
1265         int rc = -EAGAIN;
1266         int page_was_mapped = 0;
1267         struct page *new_hpage;
1268         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1269         struct address_space *mapping = NULL;
1270
1271         /*
1272          * Migratability of hugepages depends on architectures and their size.
1273          * This check is necessary because some callers of hugepage migration
1274          * like soft offline and memory hotremove don't walk through page
1275          * tables or check whether the hugepage is pmd-based or not before
1276          * kicking migration.
1277          */
1278         if (!hugepage_migration_supported(page_hstate(hpage)))
1279                 return -ENOSYS;
1280
1281         if (folio_ref_count(src) == 1) {
1282                 /* page was freed from under us. So we are done. */
1283                 putback_active_hugepage(hpage);
1284                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1285         }
1286
1287         new_hpage = get_new_page(hpage, private);
1288         if (!new_hpage)
1289                 return -ENOMEM;
1290         dst = page_folio(new_hpage);
1291
1292         if (!folio_trylock(src)) {
1293                 if (!force)
1294                         goto out;
1295                 switch (mode) {
1296                 case MIGRATE_SYNC:
1297                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1298                         break;
1299                 default:
1300                         goto out;
1301                 }
1302                 folio_lock(src);
1303         }
1304
1305         /*
1306          * Check for pages which are in the process of being freed.  Without
1307          * folio_mapping() set, hugetlbfs specific move page routine will not
1308          * be called and we could leak usage counts for subpools.
1309          */
1310         if (hugetlb_page_subpool(hpage) && !folio_mapping(src)) {
1311                 rc = -EBUSY;
1312                 goto out_unlock;
1313         }
1314
1315         if (folio_test_anon(src))
1316                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1317
1318         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1319                 goto put_anon;
1320
1321         if (folio_mapped(src)) {
1322                 enum ttu_flags ttu = 0;
1323
1324                 if (!folio_test_anon(src)) {
1325                         /*
1326                          * In shared mappings, try_to_unmap could potentially
1327                          * call huge_pmd_unshare.  Because of this, take
1328                          * semaphore in write mode here and set TTU_RMAP_LOCKED
1329                          * to let lower levels know we have taken the lock.
1330                          */
1331                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1332                         if (unlikely(!mapping))
1333                                 goto unlock_put_anon;
1334
1335                         ttu = TTU_RMAP_LOCKED;
1336                 }
1337
1338                 try_to_migrate(src, ttu);
1339                 page_was_mapped = 1;
1340
1341                 if (ttu & TTU_RMAP_LOCKED)
1342                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1343         }
1344
1345         if (!folio_mapped(src))
1346                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1347
1348         if (page_was_mapped)
1349                 remove_migration_ptes(src,
1350                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, false);
1351
1352 unlock_put_anon:
1353         folio_unlock(dst);
1354
1355 put_anon:
1356         if (anon_vma)
1357                 put_anon_vma(anon_vma);
1358
1359         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1360                 move_hugetlb_state(hpage, new_hpage, reason);
1361                 put_new_page = NULL;
1362         }
1363
1364 out_unlock:
1365         folio_unlock(src);
1366 out:
1367         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1368                 putback_active_hugepage(hpage);
1369         else if (rc != -EAGAIN)
1370                 list_move_tail(&src->lru, ret);
1371
1372         /*
1373          * If migration was not successful and there's a freeing callback, use
1374          * it.  Otherwise, put_page() will drop the reference grabbed during
1375          * isolation.
1376          */
1377         if (put_new_page)
1378                 put_new_page(new_hpage, private);
1379         else
1380                 putback_active_hugepage(new_hpage);
1381
1382         return rc;
1383 }
1384
1385 static inline int try_split_thp(struct page *page, struct list_head *split_pages)
1386 {
1387         int rc;
1388
1389         lock_page(page);
1390         rc = split_huge_page_to_list(page, split_pages);
1391         unlock_page(page);
1392         if (!rc)
1393                 list_move_tail(&page->lru, split_pages);
1394
1395         return rc;
1396 }
1397
1398 /*
1399  * migrate_pages - migrate the pages specified in a list, to the free pages
1400  *                 supplied as the target for the page migration
1401  *
1402  * @from:               The list of pages to be migrated.
1403  * @get_new_page:       The function used to allocate free pages to be used
1404  *                      as the target of the page migration.
1405  * @put_new_page:       The function used to free target pages if migration
1406  *                      fails, or NULL if no special handling is necessary.
1407  * @private:            Private data to be passed on to get_new_page()
1408  * @mode:               The migration mode that specifies the constraints for
1409  *                      page migration, if any.
1410  * @reason:             The reason for page migration.
1411  * @ret_succeeded:      Set to the number of normal pages migrated successfully if
1412  *                      the caller passes a non-NULL pointer.
1413  *
1414  * The function returns after 10 attempts or if no pages are movable any more
1415  * because the list has become empty or no retryable pages exist any more.
1416  * It is caller's responsibility to call putback_movable_pages() to return pages
1417  * to the LRU or free list only if ret != 0.
1418  *
1419  * Returns the number of {normal page, THP, hugetlb} that were not migrated, or
1420  * an error code. The number of THP splits will be considered as the number of
1421  * non-migrated THP, no matter how many subpages of the THP are migrated successfully.
1422  */
1423 int migrate_pages(struct list_head *from, new_page_t get_new_page,
1424                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1425                 enum migrate_mode mode, int reason, unsigned int *ret_succeeded)
1426 {
1427         int retry = 1;
1428         int thp_retry = 1;
1429         int nr_failed = 0;
1430         int nr_failed_pages = 0;
1431         int nr_retry_pages = 0;
1432         int nr_succeeded = 0;
1433         int nr_thp_succeeded = 0;
1434         int nr_thp_failed = 0;
1435         int nr_thp_split = 0;
1436         int pass = 0;
1437         bool is_thp = false;
1438         struct page *page;
1439         struct page *page2;
1440         int rc, nr_subpages;
1441         LIST_HEAD(ret_pages);
1442         LIST_HEAD(thp_split_pages);
1443         bool nosplit = (reason == MR_NUMA_MISPLACED);
1444         bool no_subpage_counting = false;
1445
1446         trace_mm_migrate_pages_start(mode, reason);
1447
1448 thp_subpage_migration:
1449         for (pass = 0; pass < 10 && (retry || thp_retry); pass++) {
1450                 retry = 0;
1451                 thp_retry = 0;
1452                 nr_retry_pages = 0;
1453
1454                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
1455                         /*
1456                          * THP statistics is based on the source huge page.
1457                          * Capture required information that might get lost
1458                          * during migration.
1459                          */
1460                         is_thp = PageTransHuge(page) && !PageHuge(page);
1461                         nr_subpages = compound_nr(page);
1462                         cond_resched();
1463
1464                         if (PageHuge(page))
1465                                 rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_page,
1466                                                 put_new_page, private, page,
1467                                                 pass > 2, mode, reason,
1468                                                 &ret_pages);
1469                         else
1470                                 rc = unmap_and_move(get_new_page, put_new_page,
1471                                                 private, page, pass > 2, mode,
1472                                                 reason, &ret_pages);
1473                         /*
1474                          * The rules are:
1475                          *      Success: non hugetlb page will be freed, hugetlb
1476                          *               page will be put back
1477                          *      -EAGAIN: stay on the from list
1478                          *      -ENOMEM: stay on the from list
1479                          *      -ENOSYS: stay on the from list
1480                          *      Other errno: put on ret_pages list then splice to
1481                          *                   from list
1482                          */
1483                         switch(rc) {
1484                         /*
1485                          * THP migration might be unsupported or the
1486                          * allocation could've failed so we should
1487                          * retry on the same page with the THP split
1488                          * to base pages.
1489                          *
1490                          * Sub-pages are put in thp_split_pages, and
1491                          * we will migrate them after the rest of the
1492                          * list is processed.
1493                          */
1494                         case -ENOSYS:
1495                                 /* THP migration is unsupported */
1496                                 if (is_thp) {
1497                                         nr_thp_failed++;
1498                                         if (!try_split_thp(page, &thp_split_pages)) {
1499                                                 nr_thp_split++;
1500                                                 break;
1501                                         }
1502                                 /* Hugetlb migration is unsupported */
1503                                 } else if (!no_subpage_counting) {
1504                                         nr_failed++;
1505                                 }
1506
1507                                 nr_failed_pages += nr_subpages;
1508                                 list_move_tail(&page->lru, &ret_pages);
1509                                 break;
1510                         case -ENOMEM:
1511                                 /*
1512                                  * When memory is low, don't bother to try to migrate
1513                                  * other pages, just exit.
1514                                  */
1515                                 if (is_thp) {
1516                                         nr_thp_failed++;
1517                                         /* THP NUMA faulting doesn't split THP to retry. */
1518                                         if (!nosplit && !try_split_thp(page, &thp_split_pages)) {
1519                                                 nr_thp_split++;
1520                                                 break;
1521                                         }
1522                                 } else if (!no_subpage_counting) {
1523                                         nr_failed++;
1524                                 }
1525
1526                                 nr_failed_pages += nr_subpages + nr_retry_pages;
1527                                 /*
1528                                  * There might be some subpages of fail-to-migrate THPs
1529                                  * left in thp_split_pages list. Move them back to migration
1530                                  * list so that they could be put back to the right list by
1531                                  * the caller otherwise the page refcnt will be leaked.
1532                                  */
1533                                 list_splice_init(&thp_split_pages, from);
1534                                 /* nr_failed isn't updated for not used */
1535                                 nr_thp_failed += thp_retry;
1536                                 goto out;
1537                         case -EAGAIN:
1538                                 if (is_thp)
1539                                         thp_retry++;
1540                                 else if (!no_subpage_counting)
1541                                         retry++;
1542                                 nr_retry_pages += nr_subpages;
1543                                 break;
1544                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1545                                 nr_succeeded += nr_subpages;
1546                                 if (is_thp)
1547                                         nr_thp_succeeded++;
1548                                 break;
1549                         default:
1550                                 /*
1551                                  * Permanent failure (-EBUSY, etc.):
1552                                  * unlike -EAGAIN case, the failed page is
1553                                  * removed from migration page list and not
1554                                  * retried in the next outer loop.
1555                                  */
1556                                 if (is_thp)
1557                                         nr_thp_failed++;
1558                                 else if (!no_subpage_counting)
1559                                         nr_failed++;
1560
1561                                 nr_failed_pages += nr_subpages;
1562                                 break;
1563                         }
1564                 }
1565         }
1566         nr_failed += retry;
1567         nr_thp_failed += thp_retry;
1568         nr_failed_pages += nr_retry_pages;
1569         /*
1570          * Try to migrate subpages of fail-to-migrate THPs, no nr_failed
1571          * counting in this round, since all subpages of a THP is counted
1572          * as 1 failure in the first round.
1573          */
1574         if (!list_empty(&thp_split_pages)) {
1575                 /*
1576                  * Move non-migrated pages (after 10 retries) to ret_pages
1577                  * to avoid migrating them again.
1578                  */
1579                 list_splice_init(from, &ret_pages);
1580                 list_splice_init(&thp_split_pages, from);
1581                 no_subpage_counting = true;
1582                 retry = 1;
1583                 goto thp_subpage_migration;
1584         }
1585
1586         rc = nr_failed + nr_thp_failed;
1587 out:
1588         /*
1589          * Put the permanent failure page back to migration list, they
1590          * will be put back to the right list by the caller.
1591          */
1592         list_splice(&ret_pages, from);
1593
1594         /*
1595          * Return 0 in case all subpages of fail-to-migrate THPs are
1596          * migrated successfully.
1597          */
1598         if (list_empty(from))
1599                 rc = 0;
1600
1601         count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, nr_succeeded);
1602         count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, nr_failed_pages);
1603         count_vm_events(THP_MIGRATION_SUCCESS, nr_thp_succeeded);
1604         count_vm_events(THP_MIGRATION_FAIL, nr_thp_failed);
1605         count_vm_events(THP_MIGRATION_SPLIT, nr_thp_split);
1606         trace_mm_migrate_pages(nr_succeeded, nr_failed_pages, nr_thp_succeeded,
1607                                nr_thp_failed, nr_thp_split, mode, reason);
1608
1609         if (ret_succeeded)
1610                 *ret_succeeded = nr_succeeded;
1611
1612         return rc;
1613 }
1614
1615 struct page *alloc_migration_target(struct page *page, unsigned long private)
1616 {
1617         struct folio *folio = page_folio(page);
1618         struct migration_target_control *mtc;
1619         gfp_t gfp_mask;
1620         unsigned int order = 0;
1621         struct folio *new_folio = NULL;
1622         int nid;
1623         int zidx;
1624
1625         mtc = (struct migration_target_control *)private;
1626         gfp_mask = mtc->gfp_mask;
1627         nid = mtc->nid;
1628         if (nid == NUMA_NO_NODE)
1629                 nid = folio_nid(folio);
1630
1631         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1632                 struct hstate *h = page_hstate(&folio->page);
1633
1634                 gfp_mask = htlb_modify_alloc_mask(h, gfp_mask);
1635                 return alloc_huge_page_nodemask(h, nid, mtc->nmask, gfp_mask);
1636         }
1637
1638         if (folio_test_large(folio)) {
1639                 /*
1640                  * clear __GFP_RECLAIM to make the migration callback
1641                  * consistent with regular THP allocations.
1642                  */
1643                 gfp_mask &= ~__GFP_RECLAIM;
1644                 gfp_mask |= GFP_TRANSHUGE;
1645                 order = folio_order(folio);
1646         }
1647         zidx = zone_idx(folio_zone(folio));
1648         if (is_highmem_idx(zidx) || zidx == ZONE_MOVABLE)
1649                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1650
1651         new_folio = __folio_alloc(gfp_mask, order, nid, mtc->nmask);
1652
1653         return &new_folio->page;
1654 }
1655
1656 #ifdef CONFIG_NUMA
1657
1658 static int store_status(int __user *status, int start, int value, int nr)
1659 {
1660         while (nr-- > 0) {
1661                 if (put_user(value, status + start))
1662                         return -EFAULT;
1663                 start++;
1664         }
1665
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 static int do_move_pages_to_node(struct mm_struct *mm,
1670                 struct list_head *pagelist, int node)
1671 {
1672         int err;
1673         struct migration_target_control mtc = {
1674                 .nid = node,
1675                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
1676         };
1677
1678         err = migrate_pages(pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1679                 (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
1680         if (err)
1681                 putback_movable_pages(pagelist);
1682         return err;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Resolves the given address to a struct page, isolates it from the LRU and
1687  * puts it to the given pagelist.
1688  * Returns:
1689  *     errno - if the page cannot be found/isolated
1690  *     0 - when it doesn't have to be migrated because it is already on the
1691  *         target node
1692  *     1 - when it has been queued
1693  */
1694 static int add_page_for_migration(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1695                 int node, struct list_head *pagelist, bool migrate_all)
1696 {
1697         struct vm_area_struct *vma;
1698         struct page *page;
1699         int err;
1700
1701         mmap_read_lock(mm);
1702         err = -EFAULT;
1703         vma = vma_lookup(mm, addr);
1704         if (!vma || !vma_migratable(vma))
1705                 goto out;
1706
1707         /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1708         page = follow_page(vma, addr, FOLL_GET | FOLL_DUMP);
1709
1710         err = PTR_ERR(page);
1711         if (IS_ERR(page))
1712                 goto out;
1713
1714         err = -ENOENT;
1715         if (!page)
1716                 goto out;
1717
1718         if (is_zone_device_page(page))
1719                 goto out_putpage;
1720
1721         err = 0;
1722         if (page_to_nid(page) == node)
1723                 goto out_putpage;
1724
1725         err = -EACCES;
1726         if (page_mapcount(page) > 1 && !migrate_all)
1727                 goto out_putpage;
1728
1729         if (PageHuge(page)) {
1730                 if (PageHead(page)) {
1731                         err = isolate_hugetlb(page, pagelist);
1732                         if (!err)
1733                                 err = 1;
1734                 }
1735         } else {
1736                 struct page *head;
1737
1738                 head = compound_head(page);
1739                 err = isolate_lru_page(head);
1740                 if (err)
1741                         goto out_putpage;
1742
1743                 err = 1;
1744                 list_add_tail(&head->lru, pagelist);
1745                 mod_node_page_state(page_pgdat(head),
1746                         NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(head),
1747                         thp_nr_pages(head));
1748         }
1749 out_putpage:
1750         /*
1751          * Either remove the duplicate refcount from
1752          * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
1753          * not isolated.
1754          */
1755         put_page(page);
1756 out:
1757         mmap_read_unlock(mm);
1758         return err;
1759 }
1760
1761 static int move_pages_and_store_status(struct mm_struct *mm, int node,
1762                 struct list_head *pagelist, int __user *status,
1763                 int start, int i, unsigned long nr_pages)
1764 {
1765         int err;
1766
1767         if (list_empty(pagelist))
1768                 return 0;
1769
1770         err = do_move_pages_to_node(mm, pagelist, node);
1771         if (err) {
1772                 /*
1773                  * Positive err means the number of failed
1774                  * pages to migrate.  Since we are going to
1775                  * abort and return the number of non-migrated
1776                  * pages, so need to include the rest of the
1777                  * nr_pages that have not been attempted as
1778                  * well.
1779                  */
1780                 if (err > 0)
1781                         err += nr_pages - i;
1782                 return err;
1783         }
1784         return store_status(status, start, node, i - start);
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
1789  * the corresponding array of status.
1790  */
1791 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
1792                          unsigned long nr_pages,
1793                          const void __user * __user *pages,
1794                          const int __user *nodes,
1795                          int __user *status, int flags)
1796 {
1797         int current_node = NUMA_NO_NODE;
1798         LIST_HEAD(pagelist);
1799         int start, i;
1800         int err = 0, err1;
1801
1802         lru_cache_disable();
1803
1804         for (i = start = 0; i < nr_pages; i++) {
1805                 const void __user *p;
1806                 unsigned long addr;
1807                 int node;
1808
1809                 err = -EFAULT;
1810                 if (get_user(p, pages + i))
1811                         goto out_flush;
1812                 if (get_user(node, nodes + i))
1813                         goto out_flush;
1814                 addr = (unsigned long)untagged_addr(p);
1815
1816                 err = -ENODEV;
1817                 if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
1818                         goto out_flush;
1819                 if (!node_state(node, N_MEMORY))
1820                         goto out_flush;
1821
1822                 err = -EACCES;
1823                 if (!node_isset(node, task_nodes))
1824                         goto out_flush;
1825
1826                 if (current_node == NUMA_NO_NODE) {
1827                         current_node = node;
1828                         start = i;
1829                 } else if (node != current_node) {
1830                         err = move_pages_and_store_status(mm, current_node,
1831                                         &pagelist, status, start, i, nr_pages);
1832                         if (err)
1833                                 goto out;
1834                         start = i;
1835                         current_node = node;
1836                 }
1837
1838                 /*
1839                  * Errors in the page lookup or isolation are not fatal and we simply
1840                  * report them via status
1841                  */
1842                 err = add_page_for_migration(mm, addr, current_node,
1843                                 &pagelist, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1844
1845                 if (err > 0) {
1846                         /* The page is successfully queued for migration */
1847                         continue;
1848                 }
1849
1850                 /*
1851                  * The move_pages() man page does not have an -EEXIST choice, so
1852                  * use -EFAULT instead.
1853                  */
1854                 if (err == -EEXIST)
1855                         err = -EFAULT;
1856
1857                 /*
1858                  * If the page is already on the target node (!err), store the
1859                  * node, otherwise, store the err.
1860                  */
1861                 err = store_status(status, i, err ? : current_node, 1);
1862                 if (err)
1863                         goto out_flush;
1864
1865                 err = move_pages_and_store_status(mm, current_node, &pagelist,
1866                                 status, start, i, nr_pages);
1867                 if (err) {
1868                         /* We have accounted for page i */
1869                         if (err > 0)
1870                                 err--;
1871                         goto out;
1872                 }
1873                 current_node = NUMA_NO_NODE;
1874         }
1875 out_flush:
1876         /* Make sure we do not overwrite the existing error */
1877         err1 = move_pages_and_store_status(mm, current_node, &pagelist,
1878                                 status, start, i, nr_pages);
1879         if (err >= 0)
1880                 err = err1;
1881 out:
1882         lru_cache_enable();
1883         return err;
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
1888  */
1889 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1890                                 const void __user **pages, int *status)
1891 {
1892         unsigned long i;
1893
1894         mmap_read_lock(mm);
1895
1896         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1897                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1898                 unsigned int foll_flags = FOLL_DUMP;
1899                 struct vm_area_struct *vma;
1900                 struct page *page;
1901                 int err = -EFAULT;
1902
1903                 vma = vma_lookup(mm, addr);
1904                 if (!vma)
1905                         goto set_status;
1906
1907                 /* Not all huge page follow APIs support 'FOLL_GET' */
1908                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma))
1909                         foll_flags |= FOLL_GET;
1910
1911                 /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1912                 page = follow_page(vma, addr, foll_flags);
1913
1914                 err = PTR_ERR(page);
1915                 if (IS_ERR(page))
1916                         goto set_status;
1917
1918                 err = -ENOENT;
1919                 if (!page)
1920                         goto set_status;
1921
1922                 if (!is_zone_device_page(page))
1923                         err = page_to_nid(page);
1924
1925                 if (foll_flags & FOLL_GET)
1926                         put_page(page);
1927 set_status:
1928                 *status = err;
1929
1930                 pages++;
1931                 status++;
1932         }
1933
1934         mmap_read_unlock(mm);
1935 }
1936
1937 static int get_compat_pages_array(const void __user *chunk_pages[],
1938                                   const void __user * __user *pages,
1939                                   unsigned long chunk_nr)
1940 {
1941         compat_uptr_t __user *pages32 = (compat_uptr_t __user *)pages;
1942         compat_uptr_t p;
1943         int i;
1944
1945         for (i = 0; i < chunk_nr; i++) {
1946                 if (get_user(p, pages32 + i))
1947                         return -EFAULT;
1948                 chunk_pages[i] = compat_ptr(p);
1949         }
1950
1951         return 0;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1956  * a user array of status.
1957  */
1958 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1959                          const void __user * __user *pages,
1960                          int __user *status)
1961 {
1962 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16UL
1963         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1964         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1965
1966         while (nr_pages) {
1967                 unsigned long chunk_nr = min(nr_pages, DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR);
1968
1969                 if (in_compat_syscall()) {
1970                         if (get_compat_pages_array(chunk_pages, pages,
1971                                                    chunk_nr))
1972                                 break;
1973                 } else {
1974                         if (copy_from_user(chunk_pages, pages,
1975                                       chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1976                                 break;
1977                 }
1978
1979                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1980
1981                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1982                         break;
1983
1984                 pages += chunk_nr;
1985                 status += chunk_nr;
1986                 nr_pages -= chunk_nr;
1987         }
1988         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1989 }
1990
1991 static struct mm_struct *find_mm_struct(pid_t pid, nodemask_t *mem_nodes)
1992 {
1993         struct task_struct *task;
1994         struct mm_struct *mm;
1995
1996         /*
1997          * There is no need to check if current process has the right to modify
1998          * the specified process when they are same.
1999          */
2000         if (!pid) {
2001                 mmget(current->mm);
2002                 *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
2003                 return current->mm;
2004         }
2005
2006         /* Find the mm_struct */
2007         rcu_read_lock();
2008         task = find_task_by_vpid(pid);
2009         if (!task) {
2010                 rcu_read_unlock();
2011                 return ERR_PTR(-ESRCH);
2012         }
2013         get_task_struct(task);
2014
2015         /*
2016          * Check if this process has the right to modify the specified
2017          * process. Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
2018          */
2019         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
2020                 rcu_read_unlock();
2021                 mm = ERR_PTR(-EPERM);
2022                 goto out;
2023         }
2024         rcu_read_unlock();
2025
2026         mm = ERR_PTR(security_task_movememory(task));
2027         if (IS_ERR(mm))
2028                 goto out;
2029         *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
2030         mm = get_task_mm(task);
2031 out:
2032         put_task_struct(task);
2033         if (!mm)
2034                 mm = ERR_PTR(-EINVAL);
2035         return mm;
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
2040  * process.
2041  */
2042 static int kernel_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
2043                              const void __user * __user *pages,
2044                              const int __user *nodes,
2045                              int __user *status, int flags)
2046 {
2047         struct mm_struct *mm;
2048         int err;
2049         nodemask_t task_nodes;
2050
2051         /* Check flags */
2052         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
2053                 return -EINVAL;
2054
2055         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
2056                 return -EPERM;
2057
2058         mm = find_mm_struct(pid, &task_nodes);
2059         if (IS_ERR(mm))
2060                 return PTR_ERR(mm);
2061
2062         if (nodes)
2063                 err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
2064                                     nodes, status, flags);
2065         else
2066                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
2067
2068         mmput(mm);
2069         return err;
2070 }
2071
2072 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
2073                 const void __user * __user *, pages,
2074                 const int __user *, nodes,
2075                 int __user *, status, int, flags)
2076 {
2077         return kernel_move_pages(pid, nr_pages, pages, nodes, status, flags);
2078 }
2079
2080 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2081 /*
2082  * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
2083  * pages. Currently it only checks the watermarks which is crude.
2084  */
2085 static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
2086                                    unsigned long nr_migrate_pages)
2087 {
2088         int z;
2089
2090         for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2091                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
2092
2093                 if (!managed_zone(zone))
2094                         continue;
2095
2096                 /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
2097                 if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
2098                                        high_wmark_pages(zone) +
2099                                        nr_migrate_pages,
2100                                        ZONE_MOVABLE, 0))
2101                         continue;
2102                 return true;
2103         }
2104         return false;
2105 }
2106
2107 static struct page *alloc_misplaced_dst_page(struct page *page,
2108                                            unsigned long data)
2109 {
2110         int nid = (int) data;
2111         int order = compound_order(page);
2112         gfp_t gfp = __GFP_THISNODE;
2113         struct folio *new;
2114
2115         if (order > 0)
2116                 gfp |= GFP_TRANSHUGE_LIGHT;
2117         else {
2118                 gfp |= GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY |
2119                         __GFP_NOWARN;
2120                 gfp &= ~__GFP_RECLAIM;
2121         }
2122         new = __folio_alloc_node(gfp, order, nid);
2123
2124         return &new->page;
2125 }
2126
2127 static int numamigrate_isolate_page(pg_data_t *pgdat, struct page *page)
2128 {
2129         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2130         int order = compound_order(page);
2131
2132         VM_BUG_ON_PAGE(order && !PageTransHuge(page), page);
2133
2134         /* Do not migrate THP mapped by multiple processes */
2135         if (PageTransHuge(page) && total_mapcount(page) > 1)
2136                 return 0;
2137
2138         /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
2139         if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, nr_pages)) {
2140                 int z;
2141
2142                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
2143                         return 0;
2144                 for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2145                         if (managed_zone(pgdat->node_zones + z))
2146                                 break;
2147                 }
2148                 wakeup_kswapd(pgdat->node_zones + z, 0, order, ZONE_MOVABLE);
2149                 return 0;
2150         }
2151
2152         if (isolate_lru_page(page))
2153                 return 0;
2154
2155         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(page),
2156                             nr_pages);
2157
2158         /*
2159          * Isolating the page has taken another reference, so the
2160          * caller's reference can be safely dropped without the page
2161          * disappearing underneath us during migration.
2162          */
2163         put_page(page);
2164         return 1;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Attempt to migrate a misplaced page to the specified destination
2169  * node. Caller is expected to have an elevated reference count on
2170  * the page that will be dropped by this function before returning.
2171  */
2172 int migrate_misplaced_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2173                            int node)
2174 {
2175         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
2176         int isolated;
2177         int nr_remaining;
2178         unsigned int nr_succeeded;
2179         LIST_HEAD(migratepages);
2180         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2181
2182         /*
2183          * Don't migrate file pages that are mapped in multiple processes
2184          * with execute permissions as they are probably shared libraries.
2185          */
2186         if (page_mapcount(page) != 1 && page_is_file_lru(page) &&
2187             (vma->vm_flags & VM_EXEC))
2188                 goto out;
2189
2190         /*
2191          * Also do not migrate dirty pages as not all filesystems can move
2192          * dirty pages in MIGRATE_ASYNC mode which is a waste of cycles.
2193          */
2194         if (page_is_file_lru(page) && PageDirty(page))
2195                 goto out;
2196
2197         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
2198         if (!isolated)
2199                 goto out;
2200
2201         list_add(&page->lru, &migratepages);
2202         nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_page,
2203                                      NULL, node, MIGRATE_ASYNC,
2204                                      MR_NUMA_MISPLACED, &nr_succeeded);
2205         if (nr_remaining) {
2206                 if (!list_empty(&migratepages)) {
2207                         list_del(&page->lru);
2208                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
2209                                         page_is_file_lru(page), -nr_pages);
2210                         putback_lru_page(page);
2211                 }
2212                 isolated = 0;
2213         }
2214         if (nr_succeeded) {
2215                 count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, nr_succeeded);
2216                 if (!node_is_toptier(page_to_nid(page)) && node_is_toptier(node))
2217                         mod_node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_SUCCESS,
2218                                             nr_succeeded);
2219         }
2220         BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
2221         return isolated;
2222
2223 out:
2224         put_page(page);
2225         return 0;
2226 }
2227 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2228 #endif /* CONFIG_NUMA */