KVM: VMX: Fix vmx->nested freeing when no SMI handler

Reported by syzkaller:

   ------------[ cut here ]------------
   WARNING: CPU: 5 PID: 2939 at arch/x86/kvm/vmx.c:3844 free_loaded_vmcs+0x77/0x80 [kvm_intel]
   CPU: 5 PID: 2939 Comm: repro Not tainted 4.14.0+ #26
   RIP: 0010:free_loaded_vmcs+0x77/0x80 [kvm_intel]
   Call Trace:
    vmx_free_vcpu+0xda/0x130 [kvm_intel]
    kvm_arch_destroy_vm+0x192/0x290 [kvm]
    kvm_put_kvm+0x262/0x560 [kvm]
    kvm_vm_release+0x2c/0x30 [kvm]
    __fput+0x190/0x370
    task_work_run+0xa1/0xd0
    do_exit+0x4d2/0x13e0
    do_group_exit+0x89/0x140
    get_signal+0x318/0xb80
    do_signal+0x8c/0xb40
    exit_to_usermode_loop+0xe4/0x140
    syscall_return_slowpath+0x206/0x230
    entry_SYSCALL_64_fastpath+0x98/0x9a

The syzkaller testcase will execute VMXON/VMLAUCH instructions, so the
vmx->nested stuff is populated, it will also issue KVM_SMI ioctl. However,
the testcase is just a simple c program and not be lauched by something
like seabios which implements smi_handler. Commit 05cade71cf (KVM: nSVM:
fix SMI injection in guest mode) gets out of guest mode and set nested.vmxon
to false for the duration of SMM according to SDM 34.14.1 "leave VMX
operation" upon entering SMM. We can't alloc/free the vmx->nested stuff
each time when entering/exiting SMM since it will induce more overhead. So
the function vmx_pre_enter_smm() marks nested.vmxon false even if vmx->nested
stuff is still populated. What it expected is em_rsm() can mark nested.vmxon
to be true again. However, the smi_handler/rsm will not execute since there
is no something like seabios in this scenario. The function free_nested()
fails to free the vmx->nested stuff since the vmx->nested.vmxon is false
which results in the above warning.

This patch fixes it by also considering the no SMI handler case, luckily
vmx->nested.smm.vmxon is marked according to the value of vmx->nested.vmxon
in vmx_pre_enter_smm(), we can take advantage of it and free vmx->nested
stuff when L1 goes down.

Reported-by: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Fixes: 05cade71cf (KVM: nSVM: fix SMI injection in guest mode)
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: VMX: Fix rflags cache during vCPU reset

Reported by syzkaller:

   *** Guest State ***
   CR0: actual=0x0000000080010031, shadow=0x0000000060000010, gh_mask=fffffffffffffff7
   CR4: actual=0x0000000000002061, shadow=0x0000000000000000, gh_mask=ffffffffffffe8f1
   CR3 = 0x000000002081e000
   RSP = 0x000000000000fffa  RIP = 0x0000000000000000
   RFLAGS=0x00023000         DR7 = 0x00000000000000
          ^^^^^^^^^^
   ------------[ cut here ]------------
   WARNING: CPU: 6 PID: 24431 at /home/kernel/linux/arch/x86/kvm//x86.c:7302 kvm_arch_vcpu_ioctl_run+0x651/0x2ea0 [kvm]
   CPU: 6 PID: 24431 Comm: reprotest Tainted: G        W  OE   4.14.0+ #26
   RIP: 0010:kvm_arch_vcpu_ioctl_run+0x651/0x2ea0 [kvm]
   RSP: 0018:ffff880291d179e0 EFLAGS: 00010202
   Call Trace:
    kvm_vcpu_ioctl+0x479/0x880 [kvm]
    do_vfs_ioctl+0x142/0x9a0
    SyS_ioctl+0x74/0x80
    entry_SYSCALL_64_fastpath+0x23/0x9a

The failed vmentry is triggered by the following beautified testcase:

    #include <unistd.h>
    #include <sys/syscall.h>
    #include <string.h>
    #include <stdint.h>
    #include <linux/kvm.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <sys/ioctl.h>

    long r[5];
    int main()
    {
        struct kvm_debugregs dr = { 0 };

        r[2] = open("/dev/kvm", O_RDONLY);
        r[3] = ioctl(r[2], KVM_CREATE_VM, 0);
        r[4] = ioctl(r[3], KVM_CREATE_VCPU, 7);
        struct kvm_guest_debug debug = {
                .control = 0xf0403,
                .arch = {
                        .debugreg[6] = 0x2,
                        .debugreg[7] = 0x2
                }
        };
        ioctl(r[4], KVM_SET_GUEST_DEBUG, &debug);
        ioctl(r[4], KVM_RUN, 0);
    }

which testcase tries to setup the processor specific debug
registers and configure vCPU for handling guest debug events through
KVM_SET_GUEST_DEBUG.  The KVM_SET_GUEST_DEBUG ioctl will get and set
rflags in order to set TF bit if single step is needed. All regs' caches
are reset to avail and GUEST_RFLAGS vmcs field is reset to 0x2 during vCPU
reset. However, the cache of rflags is not reset during vCPU reset. The
function vmx_get_rflags() returns an unreset rflags cache value since
the cache is marked avail, it is 0 after boot. Vmentry fails if the
rflags reserved bit 1 is 0.

This patch fixes it by resetting both the GUEST_RFLAGS vmcs field and
its cache to 0x2 during vCPU reset.

Reported-by: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Tested-by: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Reviewed-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Nadav Amit <nadav.amit@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: X86: Fix softlockup when get the current kvmclock

 watchdog: BUG: soft lockup - CPU#6 stuck for 22s! [qemu-system-x86:10185]
 CPU: 6 PID: 10185 Comm: qemu-system-x86 Tainted: G           OE   4.14.0-rc4+ #4
 RIP: 0010:kvm_get_time_scale+0x4e/0xa0 [kvm]
 Call Trace:
  get_time_ref_counter+0x5a/0x80 [kvm]
  kvm_hv_process_stimers+0x120/0x5f0 [kvm]
  kvm_arch_vcpu_ioctl_run+0x4b4/0x1690 [kvm]
  kvm_vcpu_ioctl+0x33a/0x620 [kvm]
  do_vfs_ioctl+0xa1/0x5d0
  SyS_ioctl+0x79/0x90
  entry_SYSCALL_64_fastpath+0x1e/0xa9

This can be reproduced when running kvm-unit-tests/hyperv_stimer.flat and
cpu-hotplug stress simultaneously. __this_cpu_read(cpu_tsc_khz) returns 0
(set in kvmclock_cpu_down_prep()) when the pCPU is unhotplug which results
in kvm_get_time_scale() gets into an infinite loop.

This patch fixes it by treating the unhotplug pCPU as not using master clock.

Reviewed-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Reviewed-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: lapic: Fixup LDR on load in x2apic

In x2apic mode the LDR is fixed based on the ID rather
than separately loadable like it was before x2.
When kvm_apic_set_state is called, the base is set, and if
it has the X2APIC_ENABLE flag set then the LDR is calculated;
however that value gets overwritten by the memcpy a few lines
below overwriting it with the value that came from userland.

The symptom is a lack of EOI after loading the state
(e.g. after a QEMU migration) and is due to the EOI bitmap
being wrong due to the incorrect LDR.  This was seen with
a Win2016 guest under Qemu with irqchip=split whose USB mouse
didn't work after a VM migration.

This corresponds to RH bug:
  https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1502591

Reported-by: Yiqian Wei <yiwei@redhat.com>
Signed-off-by: Dr. David Alan Gilbert <dgilbert@redhat.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
[Applied fixup from Liran Alon. - Paolo]
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: lapic: Split out x2apic ldr calculation

Split out the ldr calculation from kvm_apic_set_x2apic_id
since we're about to reuse it in the following patch.

Signed-off-by: Dr. David Alan Gilbert <dgilbert@redhat.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: vmx: use X86_CR4_UMIP and X86_FEATURE_UMIP

These bits were not defined until now in common code, but they are
now that the kernel supports UMIP too.

Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: x86: Fix CPUID function for word 6 (80000001_ECX)

The function for CPUID 80000001 ECX is set to 0xc0000001. Set it to
0x80000001.

Signed-off-by: Janakarajan Natarajan <Janakarajan.Natarajan@amd.com>
Reviewed-by: Jim Mattson <jmattson@google.com>
Reviewed-by: Krish Sadhukhan <krish.sadhukhan@oracle.com>
Reviewed-by: Borislav Petkov <bp@suse.de>
Fixes: d6321d493319 ("KVM: x86: generalize guest_cpuid_has_ helpers")
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: nVMX: Fix vmx_check_nested_events() return value in case an event was reinjected to L2

vmx_check_nested_events() should return -EBUSY only in case there is a
pending L1 event which requires a VMExit from L2 to L1 but such a
VMExit is currently blocked. Such VMExits are blocked either
because nested_run_pending=1 or an event was reinjected to L2.
vmx_check_nested_events() should return 0 in case there are no
pending L1 events which requires a VMExit from L2 to L1 or if
a VMExit from L2 to L1 was done internally.

However, upstream commit which introduced blocking in case an event was
reinjected to L2 (commit acc9ab601327 ("KVM: nVMX: Fix pending events
injection")) contains a bug: It returns -EBUSY even if there are no
pending L1 events which requires VMExit from L2 to L1.

This commit fix this issue.

Fixes: acc9ab601327 ("KVM: nVMX: Fix pending events injection")

Signed-off-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: ioapic: Preserve read-only values in the redirection table

According to 82093AA (IOAPIC) manual, Remote IRR and Delivery Status are
read-only. QEMU implements the bits as RO in commit 479c2a1cb7fb
("ioapic: keep RO bits for IOAPIC entry").

Signed-off-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Reviewed-by: Steve Rutherford <srutherford@google.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: ioapic: Clear Remote IRR when entry is switched to edge-triggered

Some OSes (Linux, Xen) use this behavior to clear the Remote IRR bit for
IOAPICs without an EOI register. They simulate the EOI message manually
by changing the trigger mode to edge and then back to level, with the
entry being masked during this.

QEMU implements this feature in commit ed1263c363c9
("ioapic: clear remote irr bit for edge-triggered interrupts")

As a side effect, this commit removes an incorrect behavior where Remote
IRR was cleared when the redirection table entry was rewritten. This is not
consistent with the manual and also opens an opportunity for a strange
behavior when a redirection table entry is modified from an interrupt
handler that handles the same entry: The modification will clear the
Remote IRR bit even though the interrupt handler is still running.

Signed-off-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Reviewed-by: Steve Rutherford <srutherford@google.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: ioapic: Remove redundant check for Remote IRR in ioapic_set_irq

Remote IRR for level-triggered interrupts was previously checked in
ioapic_set_irq, but since we now have a check in ioapic_service we
can remove the redundant check from ioapic_set_irq.

This commit doesn't change semantics.

Signed-off-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: ioapic: Don't fire level irq when Remote IRR set

Avoid firing a level-triggered interrupt that has the Remote IRR bit set,
because that means that some CPU is already processing it. The Remote
IRR bit will be cleared after an EOI and the interrupt will refire
if the irq line is still asserted.

This behavior is aligned with QEMU's IOAPIC implementation that was
introduced by commit f99b86b94987
("x86: ioapic: ignore level irq during processing") in QEMU.

Signed-off-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: ioapic: Fix level-triggered EOI and IOAPIC reconfigure race

KVM uses ioapic_handled_vectors to track vectors that need to notify the
IOAPIC on EOI. The problem is that IOAPIC can be reconfigured while an
interrupt with old configuration is pending or running and
ioapic_handled_vectors only remembers the newest configuration;
thus EOI from the old interrupt is not delievered to the IOAPIC.

A previous commit db2bdcbbbd32
("KVM: x86: fix edge EOI and IOAPIC reconfig race")
addressed this issue by adding pending edge-triggered interrupts to
ioapic_handled_vectors, fixing this race for edge-triggered interrupts.
The commit explicitly ignored level-triggered interrupts,
but this race applies to them as well:

1) IOAPIC sends a level triggered interrupt vector to VCPU0
2) VCPU0's handler deasserts the irq line and reconfigures the IOAPIC
   to route the vector to VCPU1. The reconfiguration rewrites only the
   upper 32 bits of the IOREDTBLn register. (Causes KVM to update
   ioapic_handled_vectors for VCPU0 and it no longer includes the vector.)
3) VCPU0 sends EOI for the vector, but it's not delievered to the
   IOAPIC because the ioapic_handled_vectors doesn't include the vector.
4) New interrupts are not delievered to VCPU1 because remote_irr bit
   is set forever.

Therefore, the correct behavior is to add all pending and running
interrupts to ioapic_handled_vectors.

This commit introduces a slight performance hit similar to
commit db2bdcbbbd32 ("KVM: x86: fix edge EOI and IOAPIC reconfig race")
for the rare case that the vector is reused by a non-IOAPIC source on
VCPU0. We prefer to keep solution simple and not handle this case just
as the original commit does.

Fixes: db2bdcbbbd32 ("KVM: x86: fix edge EOI and IOAPIC reconfig race")

Signed-off-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: inject exceptions produced by x86_decode_insn

Sometimes, a processor might execute an instruction while another
processor is updating the page tables for that instruction's code page,
but before the TLB shootdown completes.  The interesting case happens
if the page is in the TLB.

In general, the processor will succeed in executing the instruction and
nothing bad happens.  However, what if the instruction is an MMIO access?
If *that* happens, KVM invokes the emulator, and the emulator gets the
updated page tables.  If the update side had marked the code page as non
present, the page table walk then will fail and so will x86_decode_insn.

Unfortunately, even though kvm_fetch_guest_virt is correctly returning
X86EMUL_PROPAGATE_FAULT, x86_decode_insn's caller treats the failure as
a fatal error if the instruction cannot simply be reexecuted (as is the
case for MMIO).  And this in fact happened sometimes when rebooting
Windows 2012r2 guests.  Just checking ctxt->have_exception and injecting
the exception if true is enough to fix the case.

Thanks to Eduardo Habkost for helping in the debugging of this issue.

Reported-by: Yanan Fu <yfu@redhat.com>
Cc: Eduardo Habkost <ehabkost@redhat.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: Allow suppressing prints on RDMSR/WRMSR of unhandled MSRs

Some guests use these unhandled MSRs very frequently.
This cause dmesg to be populated with lots of aggregated messages on
usage of ignored MSRs. As ignore_msrs=true means that the user is
well-aware his guest use ignored MSRs, allow to also disable the
prints on their usage.

An example of such guest is ESXi which tends to access a lot to MSR
0x34 (MSR_SMI_COUNT) very frequently.

In addition, we have observed this to cause unnecessary delays to
guest execution. Such an example is ESXi which experience networking
delays in it's guests (L2 guests) because of these prints (even when
prints are rate-limited). This can easily be reproduced by pinging
from one L2 guest to another.  Once in a while, a peak in ping RTT
will be observed. Removing these unhandled MSR prints solves the
issue.

Because these prints can help diagnose issues with guests,
this commit only suppress them by a module parameter instead of
removing them from code entirely.

Signed-off-by: Eyal Moscovici <eyal.moscovici@oracle.com>
Reviewed-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Krish Sadhukhan <krish.sadhukhan@oracle.com>
Signed-off-by: Krish Sadhukhan <krish.sadhukhan@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
[Changed suppress_ignore_msrs_prints to report_ignored_msrs - Radim]
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: fix em_fxstor() sleeping while in atomic

Commit 9d643f63128b ("KVM: x86: avoid large stack allocations in
em_fxrstor") optimize the stack size, but introduced a guest memory access
which might sleep while in atomic.

Fix it by introducing, again, a second fxregs_state. Try to avoid
large stacks by using noinline. Add some helpful comments.

Reported by syzbot:

in_atomic(): 1, irqs_disabled(): 0, pid: 2909, name: syzkaller879109
2 locks held by syzkaller879109/2909:
  #0:  (&vcpu->mutex){+.+.}, at: [<ffffffff8106222c>] vcpu_load+0x1c/0x70
arch/x86/kvm/../../../virt/kvm/kvm_main.c:154
  #1:  (&kvm->srcu){....}, at: [<ffffffff810dd162>] vcpu_enter_guest
arch/x86/kvm/x86.c:6983 [inline]
  #1:  (&kvm->srcu){....}, at: [<ffffffff810dd162>] vcpu_run
arch/x86/kvm/x86.c:7061 [inline]
  #1:  (&kvm->srcu){....}, at: [<ffffffff810dd162>]
kvm_arch_vcpu_ioctl_run+0x1bc2/0x58b0 arch/x86/kvm/x86.c:7222
CPU: 1 PID: 2909 Comm: syzkaller879109 Not tainted 4.13.0-rc4-next-20170811
Hardware name: QEMU Standard PC (i440FX + PIIX, 1996), BIOS Bochs 01/01/2011
Call Trace:
  __dump_stack lib/dump_stack.c:16 [inline]
  dump_stack+0x194/0x257 lib/dump_stack.c:52
  ___might_sleep+0x2b2/0x470 kernel/sched/core.c:6014
  __might_sleep+0x95/0x190 kernel/sched/core.c:5967
  __might_fault+0xab/0x1d0 mm/memory.c:4383
  __copy_from_user include/linux/uaccess.h:71 [inline]
  __kvm_read_guest_page+0x58/0xa0
arch/x86/kvm/../../../virt/kvm/kvm_main.c:1771
  kvm_vcpu_read_guest_page+0x44/0x60
arch/x86/kvm/../../../virt/kvm/kvm_main.c:1791
  kvm_read_guest_virt_helper+0x76/0x140 arch/x86/kvm/x86.c:4407
  kvm_read_guest_virt_system+0x3c/0x50 arch/x86/kvm/x86.c:4466
  segmented_read_std+0x10c/0x180 arch/x86/kvm/emulate.c:819
  em_fxrstor+0x27b/0x410 arch/x86/kvm/emulate.c:4022
  x86_emulate_insn+0x55d/0x3c50 arch/x86/kvm/emulate.c:5471
  x86_emulate_instruction+0x411/0x1ca0 arch/x86/kvm/x86.c:5698
  kvm_mmu_page_fault+0x18b/0x2c0 arch/x86/kvm/mmu.c:4854
  handle_ept_violation+0x1fc/0x5e0 arch/x86/kvm/vmx.c:6400
  vmx_handle_exit+0x281/0x1ab0 arch/x86/kvm/vmx.c:8718
  vcpu_enter_guest arch/x86/kvm/x86.c:6999 [inline]
  vcpu_run arch/x86/kvm/x86.c:7061 [inline]
  kvm_arch_vcpu_ioctl_run+0x1cee/0x58b0 arch/x86/kvm/x86.c:7222
  kvm_vcpu_ioctl+0x64c/0x1010 arch/x86/kvm/../../../virt/kvm/kvm_main.c:2591
  vfs_ioctl fs/ioctl.c:45 [inline]
  do_vfs_ioctl+0x1b1/0x1520 fs/ioctl.c:685
  SYSC_ioctl fs/ioctl.c:700 [inline]
  SyS_ioctl+0x8f/0xc0 fs/ioctl.c:691
  entry_SYSCALL_64_fastpath+0x1f/0xbe
RIP: 0033:0x437fc9
RSP: 002b:00007ffc7b4d5ab8 EFLAGS: 00000206 ORIG_RAX: 0000000000000010
RAX: ffffffffffffffda RBX: 00000000004002b0 RCX: 0000000000437fc9
RDX: 0000000000000000 RSI: 000000000000ae80 RDI: 0000000000000005
RBP: 0000000000000086 R08: 0000000000000000 R09: 0000000020ae8000
R10: 0000000000009120 R11: 0000000000000206 R12: 0000000000000000
R13: 0000000000000004 R14: 0000000000000004 R15: 0000000020077000

Fixes: 9d643f63128b ("KVM: x86: avoid large stack allocations in em_fxrstor")
Signed-off-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: nVMX: Fix mmu context after VMLAUNCH/VMRESUME failure

Commit 4f350c6dbcb (kvm: nVMX: Handle deferred early VMLAUNCH/VMRESUME failure
properly) can result in L1(run kvm-unit-tests/run_tests.sh vmx_controls in L1)
null pointer deference and also L0 calltrace when EPT=0 on both L0 and L1.

In L1:

BUG: unable to handle kernel paging request at ffffffffc015bf8f
 IP: vmx_vcpu_run+0x202/0x510 [kvm_intel]
 PGD 146e13067 P4D 146e13067 PUD 146e15067 PMD 3d2686067 PTE 3d4af9161
 Oops: 0003 [#1] PREEMPT SMP
 CPU: 2 PID: 1798 Comm: qemu-system-x86 Not tainted 4.14.0-rc4+ #6
 RIP: 0010:vmx_vcpu_run+0x202/0x510 [kvm_intel]
 Call Trace:
 WARNING: kernel stack frame pointer at ffffb86f4988bc18 in qemu-system-x86:1798 has bad value 0000000000000002

In L0:

-----------[ cut here ]------------
 WARNING: CPU: 6 PID: 4460 at /home/kernel/linux/arch/x86/kvm//vmx.c:9845 vmx_inject_page_fault_nested+0x130/0x140 [kvm_intel]
 CPU: 6 PID: 4460 Comm: qemu-system-x86 Tainted: G           OE   4.14.0-rc7+ #25
 RIP: 0010:vmx_inject_page_fault_nested+0x130/0x140 [kvm_intel]
 Call Trace:
  paging64_page_fault+0x500/0xde0 [kvm]
  ? paging32_gva_to_gpa_nested+0x120/0x120 [kvm]
  ? nonpaging_page_fault+0x3b0/0x3b0 [kvm]
  ? __asan_storeN+0x12/0x20
  ? paging64_gva_to_gpa+0xb0/0x120 [kvm]
  ? paging64_walk_addr_generic+0x11a0/0x11a0 [kvm]
  ? lock_acquire+0x2c0/0x2c0
  ? vmx_read_guest_seg_ar+0x97/0x100 [kvm_intel]
  ? vmx_get_segment+0x2a6/0x310 [kvm_intel]
  ? sched_clock+0x1f/0x30
  ? check_chain_key+0x137/0x1e0
  ? __lock_acquire+0x83c/0x2420
  ? kvm_multiple_exception+0xf2/0x220 [kvm]
  ? debug_check_no_locks_freed+0x240/0x240
  ? debug_smp_processor_id+0x17/0x20
  ? __lock_is_held+0x9e/0x100
  kvm_mmu_page_fault+0x90/0x180 [kvm]
  kvm_handle_page_fault+0x15c/0x310 [kvm]
  ? __lock_is_held+0x9e/0x100
  handle_exception+0x3c7/0x4d0 [kvm_intel]
  vmx_handle_exit+0x103/0x1010 [kvm_intel]
  ? kvm_arch_vcpu_ioctl_run+0x1628/0x2e20 [kvm]

The commit avoids to load host state of vmcs12 as vmcs01's guest state
since vmcs12 is not modified (except for the VM-instruction error field)
if the checking of vmcs control area fails. However, the mmu context is
switched to nested mmu in prepare_vmcs02() and it will not be reloaded
since load_vmcs12_host_state() is skipped when nested VMLAUNCH/VMRESUME
fails. This patch fixes it by reloading mmu context when nested
VMLAUNCH/VMRESUME fails.

Reviewed-by: Jim Mattson <jmattson@google.com>
Reviewed-by: Krish Sadhukhan <krish.sadhukhan@oracle.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Jim Mattson <jmattson@google.com>
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Reviewed-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: nVMX: Validate the IA32_BNDCFGS on nested VM-entry

According to the SDM, if the "load IA32_BNDCFGS" VM-entry controls is 1, the
following checks are performed on the field for the IA32_BNDCFGS MSR:
 - Bits reserved in the IA32_BNDCFGS MSR must be 0.
 - The linear address in bits 63:12 must be canonical.

Reviewed-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Jim Mattson <jmattson@google.com>
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Reviewed-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: X86: Fix operand/address-size during instruction decoding

Pedro reported:
  During tests that we conducted on KVM, we noticed that executing a "PUSH %ES"
  instruction under KVM produces different results on both memory and the SP
  register depending on whether EPT support is enabled. With EPT the SP is
  reduced by 4 bytes (and the written value is 0-padded) but without EPT support
  it is only reduced by 2 bytes. The difference can be observed when the CS.DB
  field is 1 (32-bit) but not when it's 0 (16-bit).

The internal segment descriptor cache exist even in real/vm8096 mode. The CS.D
also should be respected instead of just default operand/address-size/66H
prefix/67H prefix during instruction decoding. This patch fixes it by also
adjusting operand/address-size according to CS.D.

Reported-by: Pedro Fonseca <pfonseca@cs.washington.edu>
Tested-by: Pedro Fonseca <pfonseca@cs.washington.edu>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Nadav Amit <nadav.amit@gmail.com>
Cc: Pedro Fonseca <pfonseca@cs.washington.edu>
Signed-off-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Reviewed-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: Don't re-execute instruction when not passing CR2 value

In case of instruction-decode failure or emulation failure,
x86_emulate_instruction() will call reexecute_instruction() which will
attempt to use the cr2 value passed to x86_emulate_instruction().
However, when x86_emulate_instruction() is called from
emulate_instruction(), cr2 is not passed (passed as 0) and therefore
it doesn't make sense to execute reexecute_instruction() logic at all.

Fixes: 51d8b66199e9 ("KVM: cleanup emulate_instruction")

Signed-off-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: emulator: Return to user-mode on L1 CPL=0 emulation failure

On this case, handle_emulation_failure() fills kvm_run with
internal-error information which it expects to be delivered
to user-mode for further processing.
However, the code reports a wrong return-value which makes KVM to never
return to user-mode on this scenario.

Fixes: 6d77dbfc88e3 ("KVM: inject #UD if instruction emulation fails and exit to
userspace")

Signed-off-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: Exit to user-mode on #UD intercept when emulator requires

Instruction emulation after trapping a #UD exception can result in an
MMIO access, for example when emulating a MOVBE on a processor that
doesn't support the instruction.  In this case, the #UD vmexit handler
must exit to user mode, but there wasn't any code to do so.  Add it for
both VMX and SVM.

Signed-off-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Reviewed-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: nVMX/nSVM: Don't intercept #UD when running L2

When running L2, #UD should be intercepted by L1 or just forwarded
directly to L2. It should not reach L0 x86 emulator.
Therefore, set intercept for #UD only based on L1 exception-bitmap.

Also add WARN_ON_ONCE() on L0 #UD intercept handlers to make sure
it is never reached while running L2.

This improves commit ae1f57670703 ("KVM: nVMX: Do not emulate #UD while
in guest mode") by removing an unnecessary exit from L2 to L0 on #UD
when L1 doesn't intercept it.

In addition, SVM L0 #UD intercept handler doesn't handle correctly the
case it is raised from L2. In this case, it should forward the #UD to
guest instead of x86 emulator. As done in VMX #UD intercept handler.
This commit fixes this issue as-well.

Signed-off-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Reviewed-by: Wanpeng Li <wanpeng.li@hotmail.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: x86: pvclock: Handle first-time write to pvclock-page contains random junk

When guest passes KVM it's pvclock-page GPA via WRMSR to
MSR_KVM_SYSTEM_TIME / MSR_KVM_SYSTEM_TIME_NEW, KVM don't initialize
pvclock-page to some start-values. It just requests a clock-update which
will happen before entering to guest.

The clock-update logic will call kvm_setup_pvclock_page() to update the
pvclock-page with info. However, kvm_setup_pvclock_page() *wrongly*
assumes that the version-field is initialized to an even number. This is
wrong because at first-time write, field could be any-value.

Fix simply makes sure that if first-time version-field is odd, increment
it once more to make it even and only then start standard logic.
This follows same logic as done in other pvclock shared-pages (See
kvm_write_wall_clock() and record_steal_time()).

Signed-off-by: Liran Alon <liran.alon@oracle.com>
Reviewed-by: Nikita Leshenko <nikita.leshchenko@oracle.com>
Reviewed-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Reviewed-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

kvm: vmx: Allow disabling virtual NMI support

To simplify testing of these rarely used code paths, add a module parameter
that turns it on.  One eventinj.flat test (NMI after iret) fails when
loading kvm_intel with vnmi=0.

Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

kvm: vmx: Reinstate support for CPUs without virtual NMI

This is more or less a revert of commit 2c82878b0cb3 ("KVM: VMX: require
virtual NMI support", 2017-03-27); it turns out that Core 2 Duo machines
only had virtual NMIs in some SKUs.

The revert is not trivial because in the meanwhile there have been several
fixes to nested NMI injection.  Therefore, the entire vNMI state is moved
to struct loaded_vmcs.

Another change compared to before the patch is a simplification here:

       if (unlikely(!cpu_has_virtual_nmis() && vmx->soft_vnmi_blocked &&
           !(is_guest_mode(vcpu) && nested_cpu_has_virtual_nmis(
                                       get_vmcs12(vcpu))))) {

The final condition here is always true (because nested_cpu_has_virtual_nmis
is always false) and is removed.

Fixes: 2c82878b0cb38fd516fd612c67852a6bbf282003
Fixes: https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1490803
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

KVM: SVM: obey guest PAT

For many years some users of assigned devices have reported worse
performance on AMD processors with NPT than on AMD without NPT,
Intel or bare metal.

The reason turned out to be that SVM is discarding the guest PAT
setting and uses the default (PA0=PA4=WB, PA1=PA5=WT, PA2=PA6=UC-,
PA3=UC).  The guest might be using a different setting, and
especially might want write combining but isn't getting it
(instead getting slow UC or UC- accesses).

Thanks a lot to geoff@hostfission.com for noticing the relation
to the g_pat setting.  The patch has been tested also by a bunch
of people on VFIO users forums.

Fixes: 709ddebf81cb40e3c36c6109a7892e8b93a09464
Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=196409
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Reviewed-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Tested-by: Nick Sarnie <commendsarnex@gmail.com>
Signed-off-by: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>

Merge tag 'kvm-arm-gicv4-for-v4.15' of git://git./linux/kernel/git/kvmarm/kvmarm into HEAD

GICv4 Support for KVM/ARM for v4.15

Merge tag 'armsoc-drivers' of git://git./linux/kernel/git/arm/arm-soc

Pull ARM SoC driver updates from Arnd Bergmann:
 "This branch contains platform-related driver updates for ARM and
  ARM64, these are the areas that bring the changes:

  New drivers:

   - driver support for Renesas R-Car V3M (R8A77970)

   - power management support for Amlogic GX

   - a new driver for the Tegra BPMP thermal sensor

   - a new bus driver for Technologic Systems NBUS

  Changes for subsystems that prefer to merge through arm-soc:

   - the usual updates for reset controller drivers from Philipp Zabel,
     with five added drivers for SoCs in the arc, meson, socfpa,
     uniphier and mediatek families

   - updates to the ARM SCPI and PSCI frameworks, from Sudeep Holla,
     Heiner Kallweit and Lorenzo Pieralisi

  Changes specific to some ARM-based SoC

   - the Freescale/NXP DPAA QBMan drivers from PowerPC can now work on
     ARM as well

   - several changes for power management on Broadcom SoCs

   - various improvements on Qualcomm, Broadcom, Amlogic, Atmel,
     Mediatek

   - minor Cleanups for Samsung, TI OMAP SoCs"

[ NOTE! This doesn't work without the previous ARM SoC device-tree pull,
  because the R8A77970 driver is missing a header file that came from
  that pull.

  The fact that this got merged afterwards only fixes it at this point,
  and bisection of that driver will fail if/when you walk into the
  history of that driver.           - Linus ]

* tag 'armsoc-drivers' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm/arm-soc: (96 commits)
  soc: amlogic: meson-gx-pwrc-vpu: fix power-off when powered by bootloader
  bus: add driver for the Technologic Systems NBUS
  memory: omap-gpmc: Remove deprecated gpmc_update_nand_reg()
  soc: qcom: remove unused label
  soc: amlogic: gx pm domain: add PM and OF dependencies
  drivers/firmware: psci_checker: Add missing destroy_timer_on_stack()
  dt-bindings: power: add amlogic meson power domain bindings
  soc: amlogic: add Meson GX VPU Domains driver
  soc: qcom: Remote filesystem memory driver
  dt-binding: soc: qcom: Add binding for rmtfs memory
  of: reserved_mem: Accessor for acquiring reserved_mem
  of/platform: Generalize /reserved-memory handling
  soc: mediatek: pwrap: fix fatal compiler error
  soc: mediatek: pwrap: fix compiler errors
  arm64: mediatek: cleanup message for platform selection
  soc: Allow test-building of MediaTek drivers
  soc: mediatek: place Kconfig for all SoC drivers under menu
  soc: mediatek: pwrap: add support for MT7622 SoC
  soc: mediatek: pwrap: add common way for setup CS timing extenstion
  soc: mediatek: pwrap: add MediaTek MT6380 as one slave of pwrap
  ..

Merge tag 'armsoc-dt' of git://git./linux/kernel/git/arm/arm-soc

Pull ARM device-tree updates from Arnd Bergmann:
 "We add device tree files for a couple of additional SoCs in various
  areas:

  Allwinner R40/V40 for entertainment, Broadcom Hurricane 2 for
  networking, Amlogic A113D for audio, and Renesas R-Car V3M for
  automotive.

  As usual, lots of new boards get added based on those and other SoCs:

   - Actions S500 based CubieBoard6 single-board computer

   - Amlogic Meson-AXG A113D based development board
   - Amlogic S912 based Khadas VIM2 single-board computer
   - Amlogic S912 based Tronsmart Vega S96 set-top-box

   - Allwinner H5 based NanoPi NEO Plus2 single-board computer
   - Allwinner R40 based Banana Pi M2 Ultra and Berry single-board computers
   - Allwinner A83T based TBS A711 Tablet

   - Broadcom Hurricane 2 based Ubiquiti UniFi Switch 8
   - Broadcom bcm47xx based Luxul XAP-1440/XAP-810/ABR-4500/XBR-4500
     wireless access points and routers

   - NXP i.MX51 based Zodiac Inflight Innovations RDU1 board
   - NXP i.MX53 based GE Healthcare PPD biometric monitor
   - NXP i.MX6 based Pistachio single-board computer
   - NXP i.MX6 based Vining-2000 automotive diagnostic interface
   - NXP i.MX6 based Ka-Ro TX6 Computer-on-Module in additional variants

   - Qualcomm MSM8974 (Snapdragon 800) based Fairphone 2 phone
   - Qualcomm MSM8974pro (Snapdragon 801) based Sony Xperia Z2 Tablet

   - Realtek RTD1295 based set-top-boxes MeLE V9 and PROBOX2 AVA

   - Renesas R-Car V3M (R8A77970) SoC and "Eagle" reference board
   - Renesas H3ULCB and M3ULCB "Kingfisher" extension infotainment boards
   - Renasas r8a7745 based iWave G22D-SODIMM SoM

   - Rockchip rk3288 based Amarula Vyasa single-board computer

   - Samsung Exynos5800 based Odroid HC1 single-board computer

  For existing SoC support, there was a lot of ongoing work, as usual
  most of that concentrated on the Renesas, Rockchip, OMAP, i.MX,
  Amlogic and Allwinner platforms, but others were also active.

  Rob Herring and many others worked on reducing the number of issues
  that the latest version of 'dtc' now warns about. Unfortunately there
  is still a lot left to do.

  A rework of the ARM foundation model introduced several new files for
  common variations of the model"

* tag 'armsoc-dt' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm/arm-soc: (599 commits)
  arm64: dts: uniphier: route on-board device IRQ to GPIO controller for PXs3
  dt-bindings: bus: Add documentation for the Technologic Systems NBUS
  arm64: dts: actions: s900-bubblegum-96: Add fake uart5 clock
  ARM: dts: owl-s500: Add CubieBoard6
  dt-bindings: arm: actions: Add CubieBoard6
  ARM: dts: owl-s500-guitar-bb-rev-b: Add fake uart3 clock
  ARM: dts: owl-s500: Set power domains for CPU2 and CPU3
  arm: dts: mt7623: remove unused compatible string for pio node
  arm: dts: mt7623: update usb related nodes
  arm: dts: mt7623: update crypto node
  ARM: dts: sun8i: a711: Enable USB OTG
  ARM: dts: sun8i: a711: Add regulator support
  ARM: dts: sun8i: a83t: bananapi-m3: Enable AP6212 WiFi on mmc1
  ARM: dts: sun8i: a83t: cubietruck-plus: Enable AP6330 WiFi on mmc1
  ARM: dts: sun8i: a83t: Move mmc1 pinctrl setting to dtsi file
  ARM: dts: sun8i: a83t: allwinner-h8homlet-v2: Add AXP818 regulator nodes
  ARM: dts: sun8i: a83t: bananapi-m3: Add AXP813 regulator nodes
  ARM: dts: sun8i: a83t: cubietruck-plus: Add AXP818 regulator nodes
  ARM: dts: sunxi: Add dtsi for AXP81x PMIC
  arm64: dts: allwinner: H5: Restore EMAC changes
  ...

Merge tag 'armsoc-soc' of git://git./linux/kernel/git/arm/arm-soc

Pull ARM SoC platform updates from Arnd Bergmann:
 "Most of the commits are for defconfig changes, to enable newly added
  drivers or features that people have started using. For the changed
  lines lines, we have mostly cleanups, the affected platforms are OMAP,
  Versatile, EP93xx, Samsung, Broadcom, i.MX, and Actions.

  The largest single change is the introduction of the TI "sysc" bus
  driver, with the intention of cleaning up more legacy code.

  Two new SoC platforms get added this time:

   - Allwinner R40 is a modernized version of the A20 chip, now with a
     Quad-Core ARM Cortex-A7. According to the manufacturer, it is
     intended for "Smart Hardware"

   - Broadcom Hurricane 2 (Aka Strataconnect BCM5334X) is a family of
     chips meant for managed gigabit ethernet switches, based around a
     Cortex-A9 CPU.

  Finally, we gain SMP support for two platforms: Renesas R-Car E2 and
  Amlogic Meson8/8b, which were previously added but only supported
  uniprocessor operation"

* tag 'armsoc-soc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm/arm-soc: (118 commits)
  ARM: multi_v7_defconfig: Select RPMSG_VIRTIO as module
  ARM: multi_v7_defconfig: enable CONFIG_GPIO_UNIPHIER
  arm64: defconfig: enable CONFIG_GPIO_UNIPHIER
  ARM: meson: enable MESON_IRQ_GPIO in Kconfig for meson8b
  ARM: meson: Add SMP bringup code for Meson8 and Meson8b
  ARM: smp_scu: allow the platform code to read the SCU CPU status
  ARM: smp_scu: add a helper for powering on a specific CPU
  dt-bindings: Amlogic: Add Meson8 and Meson8b SMP related documentation
  ARM: OMAP3: Delete an unnecessary variable initialisation in omap3xxx_hwmod_init()
  ARM: OMAP3: Use common error handling code in omap3xxx_hwmod_init()
  ARM: defconfig: select the right SX150X driver
  arm64: defconfig: Enable QCOM_IOMMU
  arm64: Add ThunderX drivers to defconfig
  arm64: defconfig: Enable Tegra PCI controller
  cpufreq: imx6q: Move speed grading check to cpufreq driver
  arm64: defconfig: re-enable Qualcomm DB410c USB
  ARM: configs: stm32: Add MDMA support in STM32 defconfig
  ARM: imx: Enable cpuidle for i.MX6DL starting at 1.1
  bus: ti-sysc: Fix unbalanced pm_runtime_enable by adding remove
  bus: ti-sysc: mark PM functions as __maybe_unused
  ...

Merge tag 'for_linus' of git://git./linux/kernel/git/mst/vhost

Pull virtio updates from Michael Tsirkin:
 "Fixes in qemu, vhost and virtio"

* tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost:
  fw_cfg: fix the command line module name
  vhost/vsock: fix uninitialized vhost_vsock->guest_cid
  vhost: fix end of range for access_ok
  vhost/scsi: Use safe iteration in vhost_scsi_complete_cmd_work()
  virtio_balloon: fix deadlock on OOM

Merge tag 'for-linus-4.15-rc1-tag' of git://git./linux/kernel/git/xen/tip

Pull xen updates from Juergen Gross:
 "Xen features and fixes for v4.15-rc1

  Apart from several small fixes it contains the following features:

   - a series by Joao Martins to add vdso support of the pv clock
     interface

   - a series by Juergen Gross to add support for Xen pv guests to be
     able to run on 5 level paging hosts

   - a series by Stefano Stabellini adding the Xen pvcalls frontend
     driver using a paravirtualized socket interface"

* tag 'for-linus-4.15-rc1-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/xen/tip: (34 commits)
  xen/pvcalls: fix potential endless loop in pvcalls-front.c
  xen/pvcalls: Add MODULE_LICENSE()
  MAINTAINERS: xen, kvm: track pvclock-abi.h changes
  x86/xen/time: setup vcpu 0 time info page
  x86/xen/time: set pvclock flags on xen_time_init()
  x86/pvclock: add setter for pvclock_pvti_cpu0_va
  ptp_kvm: probe for kvm guest availability
  xen/privcmd: remove unused variable pageidx
  xen: select grant interface version
  xen: update arch/x86/include/asm/xen/cpuid.h
  xen: add grant interface version dependent constants to gnttab_ops
  xen: limit grant v2 interface to the v1 functionality
  xen: re-introduce support for grant v2 interface
  xen: support priv-mapping in an HVM tools domain
  xen/pvcalls: remove redundant check for irq >= 0
  xen/pvcalls: fix unsigned less than zero error check
  xen/time: Return -ENODEV from xen_get_wallclock()
  xen/pvcalls-front: mark expected switch fall-through
  xen: xenbus_probe_frontend: mark expected switch fall-throughs
  xen/time: do not decrease steal time after live migration on xen
  ...

Merge tag 'kvm-4.15-1' of git://git./virt/kvm/kvm

Pull KVM updates from Radim Krčmář:
 "First batch of KVM changes for 4.15

  Common:
   - Python 3 support in kvm_stat
   - Accounting of slabs to kmemcg

  ARM:
   - Optimized arch timer handling for KVM/ARM
   - Improvements to the VGIC ITS code and introduction of an ITS reset
     ioctl
   - Unification of the 32-bit fault injection logic
   - More exact external abort matching logic

  PPC:
   - Support for running hashed page table (HPT) MMU mode on a host that
     is using the radix MMU mode; single threaded mode on POWER 9 is
     added as a pre-requisite
   - Resolution of merge conflicts with the last second 4.14 HPT fixes
   - Fixes and cleanups

  s390:
   - Some initial preparation patches for exitless interrupts and crypto
   - New capability for AIS migration
   - Fixes

  x86:
   - Improved emulation of LAPIC timer mode changes, MCi_STATUS MSRs,
     and after-reset state
   - Refined dependencies for VMX features
   - Fixes for nested SMI injection
   - A lot of cleanups"

* tag 'kvm-4.15-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm: (89 commits)
  KVM: s390: provide a capability for AIS state migration
  KVM: s390: clear_io_irq() requests are not expected for adapter interrupts
  KVM: s390: abstract conversion between isc and enum irq_types
  KVM: s390: vsie: use common code functions for pinning
  KVM: s390: SIE considerations for AP Queue virtualization
  KVM: s390: document memory ordering for kvm_s390_vcpu_wakeup
  KVM: PPC: Book3S HV: Cosmetic post-merge cleanups
  KVM: arm/arm64: fix the incompatible matching for external abort
  KVM: arm/arm64: Unify 32bit fault injection
  KVM: arm/arm64: vgic-its: Implement KVM_DEV_ARM_ITS_CTRL_RESET
  KVM: arm/arm64: Document KVM_DEV_ARM_ITS_CTRL_RESET
  KVM: arm/arm64: vgic-its: Free caches when GITS_BASER Valid bit is cleared
  KVM: arm/arm64: vgic-its: New helper functions to free the caches
  KVM: arm/arm64: vgic-its: Remove kvm_its_unmap_device
  arm/arm64: KVM: Load the timer state when enabling the timer
  KVM: arm/arm64: Rework kvm_timer_should_fire
  KVM: arm/arm64: Get rid of kvm_timer_flush_hwstate
  KVM: arm/arm64: Avoid phys timer emulation in vcpu entry/exit
  KVM: arm/arm64: Move phys_timer_emulate function
  KVM: arm/arm64: Use kvm_arm_timer_set/get_reg for guest register traps
  ...

Merge branch 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm

Pull ARM updates from Russell King:

 - add support for ELF fdpic binaries on both MMU and noMMU platforms

 - linker script cleanups

 - support for compressed .data section for XIP images

 - discard memblock arrays when possible

 - various cleanups

 - atomic DMA pool updates

 - better diagnostics of missing/corrupt device tree

 - export information to allow userspace kexec tool to place images more
   inteligently, so that the device tree isn't overwritten by the
   booting kernel

 - make early_printk more efficient on semihosted systems

 - noMMU cleanups

 - SA1111 PCMCIA update in preparation for further cleanups

* 'for-linus' of git://git.armlinux.org.uk/~rmk/linux-arm: (38 commits)
  ARM: 8719/1: NOMMU: work around maybe-uninitialized warning
  ARM: 8717/2: debug printch/printascii: translate '\n' to "\r\n" not "\n\r"
  ARM: 8713/1: NOMMU: Support MPU in XIP configuration
  ARM: 8712/1: NOMMU: Use more MPU regions to cover memory
  ARM: 8711/1: V7M: Add support for MPU to M-class
  ARM: 8710/1: Kconfig: Kill CONFIG_VECTORS_BASE
  ARM: 8709/1: NOMMU: Disallow MPU for XIP
  ARM: 8708/1: NOMMU: Rework MPU to be mostly done in C
  ARM: 8707/1: NOMMU: Update MPU accessors to use cp15 helpers
  ARM: 8706/1: NOMMU: Move out MPU setup in separate module
  ARM: 8702/1: head-common.S: Clear lr before jumping to start_kernel()
  ARM: 8705/1: early_printk: use printascii() rather than printch()
  ARM: 8703/1: debug.S: move hexbuf to a writable section
  ARM: add additional table to compressed kernel
  ARM: decompressor: fix BSS size calculation
  pcmcia: sa1111: remove special sa1111 mmio accessors
  pcmcia: sa1111: use sa1111_get_irq() to obtain IRQ resources
  ARM: better diagnostics with missing/corrupt dtb
  ARM: 8699/1: dma-mapping: Remove init_dma_coherent_pool_size()
  ARM: 8698/1: dma-mapping: Mark atomic_pool as __ro_after_init
  ..

Merge tag 'powerpc-4.15-1' of git://git./linux/kernel/git/powerpc/linux

Pull powerpc updates from Michael Ellerman:
 "A bit of a small release, I suspect in part due to me travelling for
  KS. But my backlog of patches to review is smaller than usual, so I
  think in part folks just didn't send as much this cycle.

  Non-highlights:

   - Five fixes for the >128T address space handling, both to fix bugs
     in our implementation and to bring the semantics exactly into line
     with x86.

  Highlights:

   - Support for a new OPAL call on bare metal machines which gives us a
     true NMI (ie. is not masked by MSR[EE]=0) for debugging etc.

   - Support for Power9 DD2 in the CXL driver.

   - Improvements to machine check handling so that uncorrectable errors
     can be reported into the generic memory_failure() machinery.

   - Some fixes and improvements for VPHN, which is used under PowerVM
     to notify the Linux partition of topology changes.

   - Plumbing to enable TM (transactional memory) without suspend on
     some Power9 processors (PPC_FEATURE2_HTM_NO_SUSPEND).

   - Support for emulating vector loads form cache-inhibited memory, on
     some Power9 revisions.

   - Disable the fast-endian switch "syscall" by default (behind a
     CONFIG), we believe it has never had any users.

   - A major rework of the API drivers use when initiating and waiting
     for long running operations performed by OPAL firmware, and changes
     to the powernv_flash driver to use the new API.

   - Several fixes for the handling of FP/VMX/VSX while processes are
     using transactional memory.

   - Optimisations of TLB range flushes when using the radix MMU on
     Power9.

   - Improvements to the VAS facility used to access coprocessors on
     Power9, and related improvements to the way the NX crypto driver
     handles requests.

   - Implementation of PMEM_API and UACCESS_FLUSHCACHE for 64-bit.

  Thanks to: Alexey Kardashevskiy, Alistair Popple, Allen Pais, Andrew
  Donnellan, Aneesh Kumar K.V, Arnd Bergmann, Balbir Singh, Benjamin
  Herrenschmidt, Breno Leitao, Christophe Leroy, Christophe Lombard,
  Cyril Bur, Frederic Barrat, Gautham R. Shenoy, Geert Uytterhoeven,
  Guilherme G. Piccoli, Gustavo Romero, Haren Myneni, Joel Stanley,
  Kamalesh Babulal, Kautuk Consul, Markus Elfring, Masami Hiramatsu,
  Michael Bringmann, Michael Neuling, Michal Suchanek, Naveen N. Rao,
  Nicholas Piggin, Oliver O'Halloran, Paul Mackerras, Pedro Miraglia
  Franco de Carvalho, Philippe Bergheaud, Sandipan Das, Seth Forshee,
  Shriya, Stephen Rothwell, Stewart Smith, Sukadev Bhattiprolu, Tyrel
  Datwyler, Vaibhav Jain, Vaidyanathan Srinivasan, and William A.
  Kennington III"

* tag 'powerpc-4.15-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc/linux: (151 commits)
  powerpc/64s: Fix Power9 DD2.0 workarounds by adding DD2.1 feature
  powerpc/64s: Fix masking of SRR1 bits on instruction fault
  powerpc/64s: mm_context.addr_limit is only used on hash
  powerpc/64s/radix: Fix 128TB-512TB virtual address boundary case allocation
  powerpc/64s/hash: Allow MAP_FIXED allocations to cross 128TB boundary
  powerpc/64s/hash: Fix fork() with 512TB process address space
  powerpc/64s/hash: Fix 128TB-512TB virtual address boundary case allocation
  powerpc/64s/hash: Fix 512T hint detection to use >= 128T
  powerpc: Fix DABR match on hash based systems
  powerpc/signal: Properly handle return value from uprobe_deny_signal()
  powerpc/fadump: use kstrtoint to handle sysfs store
  powerpc/lib: Implement UACCESS_FLUSHCACHE API
  powerpc/lib: Implement PMEM API
  powerpc/powernv/npu: Don't explicitly flush nmmu tlb
  powerpc/powernv/npu: Use flush_all_mm() instead of flush_tlb_mm()
  powerpc/powernv/idle: Round up latency and residency values
  powerpc/kprobes: refactor kprobe_lookup_name for safer string operations
  powerpc/kprobes: Blacklist emulate_update_regs() from kprobes
  powerpc/kprobes: Do not disable interrupts for optprobes and kprobes_on_ftrace
  powerpc/kprobes: Disable preemption before invoking probe handler for optprobes
  ...

Merge branch 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/ebiederm/user-namespace

Pull user namespace update from Eric Biederman:
 "The only change that is production ready this round is the work to
  increase the number of uid and gid mappings a user namespace can
  support from 5 to 340.

  This code was carefully benchmarked and it was confirmed that in the
  existing cases the performance remains the same. In the worst case
  with 340 mappings an cache cold stat times go from 158ns to 248ns.
  That is noticable but still quite small, and only the people who are
  doing crazy things pay the cost.

  This work uncovered some documentation and cleanup opportunities in
  the mapping code, and patches to make those cleanups and improve the
  documentation will be coming in the next merge window"

* 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ebiederm/user-namespace:
  userns: Simplify insert_extent
  userns: Make map_id_down a wrapper for map_id_range_down
  userns: Don't read extents twice in m_start
  userns: Simplify the user and group mapping functions
  userns: Don't special case a count of 0
  userns: bump idmap limits to 340
  userns: use union in {g,u}idmap struct

Merge tag 'f2fs-for-4.15-rc1' of git://git./linux/kernel/git/jaegeuk/f2fs

Pull f2fs updates from Jaegeuk Kim:
 "In this round, we introduce sysfile-based quota support which is
  required for Android by default. In addition, we allow that users are
  able to reserve some blocks in runtime to mitigate performance drops
  in low free space.

  Enhancements:
   - assign proper data segments according to write_hints given by user
   - issue cache_flush on dirty devices only among multiple devices
   - exploit cp_error flag and add more faults to enhance fault
     injection test
   - conduct more readaheads during f2fs_readdir
   - add a range for discard commands

  Bug fixes:
   - fix zero stat->st_blocks when inline_data is set
   - drop crypto key and free stale memory pointer while evict_inode is
     failing
   - fix some corner cases in free space and segment management
   - fix wrong last_disk_size

  This series includes lots of clean-ups and code enhancement in terms
  of xattr operations, discard/flush command control. In addition, it
  adds versatile debugfs entries to monitor f2fs status"

* tag 'f2fs-for-4.15-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jaegeuk/f2fs: (75 commits)
  f2fs: deny accessing encryption policy if encryption is off
  f2fs: inject fault in inc_valid_node_count
  f2fs: fix to clear FI_NO_PREALLOC
  f2fs: expose quota information in debugfs
  f2fs: separate nat entry mem alloc from nat_tree_lock
  f2fs: validate before set/clear free nat bitmap
  f2fs: avoid opened loop codes in __add_ino_entry
  f2fs: apply write hints to select the type of segments for buffered write
  f2fs: introduce scan_curseg_cache for cleanup
  f2fs: optimize the way of traversing free_nid_bitmap
  f2fs: keep scanning until enough free nids are acquired
  f2fs: trace checkpoint reason in fsync()
  f2fs: keep isize once block is reserved cross EOF
  f2fs: avoid race in between GC and block exchange
  f2fs: save a multiplication for last_nid calculation
  f2fs: fix summary info corruption
  f2fs: remove dead code in update_meta_page
  f2fs: remove unneeded semicolon
  f2fs: don't bother with inode->i_version
  f2fs: check curseg space before foreground GC
  ...

Merge tag 'afs-next-20171113' of git://git./linux/kernel/git/dhowells/linux-fs

Pull AFS updates from David Howells:
 "kAFS filesystem driver overhaul.

  The major points of the overhaul are:

   (1) Preliminary groundwork is laid for supporting network-namespacing
       of kAFS. The remainder of the namespacing work requires some way
       to pass namespace information to submounts triggered by an
       automount. This requires something like the mount overhaul that's
       in progress.

   (2) sockaddr_rxrpc is used in preference to in_addr for holding
       addresses internally and add support for talking to the YFS VL
       server. With this, kAFS can do everything over IPv6 as well as
       IPv4 if it's talking to servers that support it.

   (3) Callback handling is overhauled to be generally passive rather
       than active. 'Callbacks' are promises by the server to tell us
       about data and metadata changes. Callbacks are now checked when
       we next touch an inode rather than actively going and looking for
       it where possible.

   (4) File access permit caching is overhauled to store the caching
       information per-inode rather than per-directory, shared over
       subordinate files. Whilst older AFS servers only allow ACLs on
       directories (shared to the files in that directory), newer AFS
       servers break that restriction.

       To improve memory usage and to make it easier to do mass-key
       removal, permit combinations are cached and shared.

   (5) Cell database management is overhauled to allow lighter locks to
       be used and to make cell records autonomous state machines that
       look after getting their own DNS records and cleaning themselves
       up, in particular preventing races in acquiring and relinquishing
       the fscache token for the cell.

   (6) Volume caching is overhauled. The afs_vlocation record is got rid
       of to simplify things and the superblock is now keyed on the cell
       and the numeric volume ID only. The volume record is tied to a
       superblock and normal superblock management is used to mediate
       the lifetime of the volume fscache token.

   (7) File server record caching is overhauled to make server records
       independent of cells and volumes. A server can be in multiple
       cells (in such a case, the administrator must make sure that the
       VL services for all cells correctly reflect the volumes shared
       between those cells).

       Server records are now indexed using the UUID of the server
       rather than the address since a server can have multiple
       addresses.

   (8) File server rotation is overhauled to handle VMOVED, VBUSY (and
       similar), VOFFLINE and VNOVOL indications and to handle rotation
       both of servers and addresses of those servers. The rotation will
       also wait and retry if the server says it is busy.

   (9) Data writeback is overhauled. Each inode no longer stores a list
       of modified sections tagged with the key that authorised it in
       favour of noting the modified region of a page in page->private
       and storing a list of keys that made modifications in the inode.

       This simplifies things and allows other keys to be used to
       actually write to the server if a key that made a modification
       becomes useless.

  (10) Writable mmap() is implemented. This allows a kernel to be build
       entirely on AFS.

  Note that Pre AFS-3.4 servers are no longer supported, though this can
  be added back if necessary (AFS-3.4 was released in 1998)"

* tag 'afs-next-20171113' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dhowells/linux-fs: (35 commits)
  afs: Protect call->state changes against signals
  afs: Trace page dirty/clean
  afs: Implement shared-writeable mmap
  afs: Get rid of the afs_writeback record
  afs: Introduce a file-private data record
  afs: Use a dynamic port if 7001 is in use
  afs: Fix directory read/modify race
  afs: Trace the sending of pages
  afs: Trace the initiation and completion of client calls
  afs: Fix documentation on # vs % prefix in mount source specification
  afs: Fix total-length calculation for multiple-page send
  afs: Only progress call state at end of Tx phase from rxrpc callback
  afs: Make use of the YFS service upgrade to fully support IPv6
  afs: Overhaul volume and server record caching and fileserver rotation
  afs: Move server rotation code into its own file
  afs: Add an address list concept
  afs: Overhaul cell database management
  afs: Overhaul permit caching
  afs: Overhaul the callback handling
  afs: Rename struct afs_call server member to cm_server
  ...

Merge tag 'pinctrl-v4.15-1' of git://git./linux/kernel/git/linusw/linux-pinctrl

Pull pin control updates from Linus Walleij:
 "This is the bulk of pin control changes for the v4.15 kernel cycle:

  Core:

   - The pin control Kconfig entry PINCTRL is now turned into a
     menuconfig option. This obviously has the implication of making the
     subsystem menu visible in menuconfig. This is happening because of
     two things:

      (a) Intel have started to deploy and depend on pin controllers in
          a way that is affecting users directly. This happens on the
          highly integrated laptop chipsets named after geographical
          places: baytrail, broxton, cannonlake, cedarfork, cherryview,
          denverton, geminilake, lewisburg, merrifield, sunrisepoint...
          It started a while back and now it is ever more evident that
          this is crucial infrastructure for x86 laptops and not an
          embedded obscurity anymore. Users need to be aware.

      (b) Pin control expanders on I2C and SPI that are arch-agnostic.
          Currently Semtech SX150X and Microchip MCP28x08 but more are
          expected. Users will have to be able to configure these in
          directly for their set-up.

   - Just go and select GPIOLIB now that we made sure that GPIOLIB is a
     very vanilla subsystem. Do not depend on it, if we need it, select
     it.

   - Exposing the pin control subsystem in menuconfig uncovered a bunch
     of obscure bugs that are now hopefully fixed, all more or less
     pertaining to Blackfin.

   - Unified namespace for cross-calls between pin control and GPIO.

   - New support for clock skew/delay generic DT bindings and generic
     pin config options for this.

   - Minor documentation improvements.

  Various:

   - The Renesas SH-PFC pin controller has evolved a lot. It seems
     Renesas are churning out new SoCs by the minute.

   - A bunch of non-critical fixes for the Rockchip driver.

   - Improve the use of library functions instead of open coding.

   - Support the MCP28018 variant in the MCP28x08 driver.

   - Static constifying"

* tag 'pinctrl-v4.15-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linusw/linux-pinctrl: (91 commits)
  pinctrl: gemini: Fix missing pad descriptions
  pinctrl: Add some depends on HAS_IOMEM
  pinctrl: samsung/s3c24xx: add CONFIG_OF dependency
  pinctrl: gemini: Fix GMAC groups
  pinctrl: qcom: spmi-gpio: Add pmi8994 gpio support
  pinctrl: ti-iodelay: remove redundant unused variable dev
  pinctrl: max77620: Use common error handling code in max77620_pinconf_set()
  pinctrl: gemini: Implement clock skew/delay config
  pinctrl: gemini: Use generic DT parser
  pinctrl: Add skew-delay pin config and bindings
  pinctrl: armada-37xx: Add edge both type gpio irq support
  pinctrl: uniphier: remove eMMC hardware reset pin-mux
  pinctrl: rockchip: Add iomux-route switching support for rk3288
  pinctrl: intel: Add Intel Cedar Fork PCH pin controller support
  pinctrl: intel: Make offset to interrupt status register configurable
  pinctrl: sunxi: Enforce the strict mode by default
  pinctrl: sunxi: Disable strict mode for old pinctrl drivers
  pinctrl: sunxi: Introduce the strict flag
  pinctrl: sh-pfc: Save/restore registers for PSCI system suspend
  pinctrl: sh-pfc: r8a7796: Use generic IOCTRL register description
  ...

Merge tag 'backlight-next-4.15' of git://git./linux/kernel/git/lee/backlight

Pull backlight updates from Lee Jones:

   - handle 32bit overflow in pwm_bl

   - remove redundant code/checks in tps65217_bl and ili922x

* tag 'backlight-next-4.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/backlight:
  backlight: ili922x: Remove redundant variable len
  backlight: tps65217_bl: Remove unnecessary default brightness check
  backlight: pwm_bl: Fix overflow condition

Merge tag 'mfd-next-4.15' of git://git./linux/kernel/git/lee/mfd

Pull MFD updates from Lee Jones:
 "New drivers:
   - Add support for Cherry Trail Dollar Cove TI PMIC
   - Add support for Add Spreadtrum SC27xx series PMICs

  New device support:
   - Add support Regulator to axp20x

  New functionality:
   - Add DT support; aspeed-scu sc27xx-pmic
   - Add power saving support; rts5249

  Fix-ups:
   - DT clean-up/rework; tps65217, max77693, iproc-cdru, iproc-mhb, tps65218
   - Staticise/constify; stw481x
   - Use new succinct IRQ API; fsl-imx25-tsadc
   - Kconfig fix-ups; MFD_TPS65218
   - Identify SPI method; lpc_ich
   - Use managed resources (devm_*) calls; ssbi
   - Remove unused/obsolete code/documentation; mc13xxx

  Bug fixes:
   - Fix typo in MAINTAINERS
   - Fix error handling; mxs-lradc
   - Clean-up IRQs on .remove; fsl-imx25-tsadc"

* tag 'mfd-next-4.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/mfd: (21 commits)
  dt-bindings: mfd: mc13xxx: Remove obsolete property
  mfd: axp20x: Add axp20x-regulator cell for AXP813
  mfd: Add Spreadtrum SC27xx series PMICs driver
  dt-bindings: mfd: Add Spreadtrum SC27xx PMIC documentation
  mfd: ssbi: Use devm_of_platform_populate()
  mfd: fsl-imx25: Clean up irq settings during removal
  mfd: mxs-lradc: Fix error handling in mxs_lradc_probe()
  mfd: lpc_ich: Avoton/Rangeley uses SPI_BYT method
  mfd: tps65218: Introduce dependency on CONFIG_OF
  mfd: tps65218: Correct the config description
  MAINTAINERS: Fix Dialog search term for watchdog binding file
  mfd: fsl-imx25: Set irq handler and data in one go
  mfd: rts5249: Add support for RTS5250S power saving
  ACPI / PMIC: Add opregion driver for Intel Dollar Cove TI PMIC
  mfd: Add support for Cherry Trail Dollar Cove TI PMIC
  syscon: dt-bindings: Add binding document for iProc MHB block
  syscon: dt-bindings: Add binding doc for Broadcom iProc CDRU
  mfd: max77693: Add muic of_compatible in mfd_cell
  mfd: stw481x: Make three arrays static const, reduces object code size
  mfd: tps65217: Introduce dependency on CONFIG_OF
  ...

Merge tag 'char-misc-4.15-rc1' of ssh://gitolite./linux/kernel/git/gregkh/char-misc

Pull char/misc updates from Greg KH:
 "Here is the big set of char/misc and other driver subsystem patches
  for 4.15-rc1.

  There are small changes all over here, hyperv driver updates, pcmcia
  driver updates, w1 driver updats, vme driver updates, nvmem driver
  updates, and lots of other little one-off driver updates as well. The
  shortlog has the full details.

  All of these have been in linux-next for quite a while with no
  reported issues"

* tag 'char-misc-4.15-rc1' of ssh://gitolite.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/char-misc: (90 commits)
  VME: Return -EBUSY when DMA list in use
  w1: keep balance of mutex locks and refcnts
  MAINTAINERS: Update VME subsystem tree.
  nvmem: sunxi-sid: add support for A64/H5's SID controller
  nvmem: imx-ocotp: Update module description
  nvmem: imx-ocotp: Enable i.MX7D OTP write support
  nvmem: imx-ocotp: Add i.MX7D timing write clock setup support
  nvmem: imx-ocotp: Move i.MX6 write clock setup to dedicated function
  nvmem: imx-ocotp: Add support for banked OTP addressing
  nvmem: imx-ocotp: Pass parameters via a struct
  nvmem: imx-ocotp: Restrict OTP write to IMX6 processors
  nvmem: uniphier: add UniPhier eFuse driver
  dt-bindings: nvmem: add description for UniPhier eFuse
  nvmem: set nvmem->owner to nvmem->dev->driver->owner if unset
  nvmem: qfprom: fix different address space warnings of sparse
  nvmem: mtk-efuse: fix different address space warnings of sparse
  nvmem: mtk-efuse: use stack for nvmem_config instead of malloc'ing it
  nvmem: imx-iim: use stack for nvmem_config instead of malloc'ing it
  thunderbolt: tb: fix use after free in tb_activate_pcie_devices
  MAINTAINERS: Add git tree for Thunderbolt development
  ...

Merge tag 'driver-core-4.15-rc1' of git://git./linux/kernel/git/gregkh/driver-core

Pull driver core updates from Greg KH:
 "Here is the set of driver core / debugfs patches for 4.15-rc1.

  Not many here, mostly all are debugfs fixes to resolve some
  long-reported problems with files going away with references to them
  in userspace. There's also some SPDX cleanups for the debugfs code, as
  well as a few other minor driver core changes for issues reported by
  people.

  All of these have been in linux-next for a week or more with no
  reported issues"

* tag 'driver-core-4.15-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/driver-core:
  driver core: Fix device link deferred probe
  debugfs: Remove redundant license text
  debugfs: add SPDX identifiers to all debugfs files
  debugfs: defer debugfs_fsdata allocation to first usage
  debugfs: call debugfs_real_fops() only after debugfs_file_get()
  debugfs: purge obsolete SRCU based removal protection
  IB/hfi1: convert to debugfs_file_get() and -put()
  debugfs: convert to debugfs_file_get() and -put()
  debugfs: debugfs_real_fops(): drop __must_hold sparse annotation
  debugfs: implement per-file removal protection
  debugfs: add support for more elaborate ->d_fsdata
  driver core: Move device_links_purge() after bus_remove_device()
  arch_topology: Fix section miss match warning due to free_raw_capacity()
  driver-core: pr_err() strings should end with newlines

arm64: dts: uniphier: route on-board device IRQ to GPIO controller for PXs3

Commit 429f203eb712 ("arm64: dts: uniphier: route on-board device IRQ
to GPIO controller") missed to update this DTS.  It becames a real
problem when arm and arm64 trees are merged together.

Signed-off-by: Masahiro Yamada <yamada.masahiro@socionext.com>
Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>

Merge tag 'kvm-s390-next-4.15-1' of git://git./linux/kernel/git/kvms390/linux

KVM: s390: fixes and improvements for 4.15

- Some initial preparation patches for exitless interrupts and crypto
- New capability for AIS migration
- Fixes
- merge of the sthyi tree from the base s390 team, which moves the sthyi
out of KVM into a shared function also for non-KVM

Merge tag 'drm-for-v4.15' of git://people.freedesktop.org/~airlied/linux

Pull drm updates from Dave Airlie:
 "This is the main drm pull request for v4.15.

  Core:
   - Atomic object lifetime fixes
   - Atomic iterator improvements
   - Sparse/smatch fixes
   - Legacy kms ioctls to be interruptible
   - EDID override improvements
   - fb/gem helper cleanups
   - Simple outreachy patches
   - Documentation improvements
   - Fix dma-buf rcu races
   - DRM mode object leasing for improving VR use cases.
   - vgaarb improvements for non-x86 platforms.

  New driver:
   - tve200: Faraday Technology TVE200 block.

     This "TV Encoder" encodes a ITU-T BT.656 stream and can be found in
     the StorLink SL3516 (later Cortina Systems CS3516) as well as the
     Grain Media GM8180.

  New bridges:
   - SiI9234 support

  New panels:
   - S6E63J0X03, OTM8009A, Seiko 43WVF1G, 7" rpi touch panel, Toshiba
     LT089AC19000, Innolux AT043TN24

  i915:
   - Remove Coffeelake from alpha support
   - Cannonlake workarounds
   - Infoframe refactoring for DisplayPort
   - VBT updates
   - DisplayPort vswing/emph/buffer translation refactoring
   - CCS fixes
   - Restore GPU clock boost on missed vblanks
   - Scatter list updates for userptr allocations
   - Gen9+ transition watermarks
   - Display IPC (Isochronous Priority Control)
   - Private PAT management
   - GVT: improved error handling and pci config sanitizing
   - Execlist refactoring
   - Transparent Huge Page support
   - User defined priorities support
   - HuC/GuC firmware refactoring
   - DP MST fixes
   - eDP power sequencing fixes
   - Use RCU instead of stop_machine
   - PSR state tracking support
   - Eviction fixes
   - BDW DP aux channel timeout fixes
   - LSPCON fixes
   - Cannonlake PLL fixes

  amdgpu:
   - Per VM BO support
   - Powerplay cleanups
   - CI powerplay support
   - PASID mgr for kfd
   - SR-IOV fixes
   - initial GPU reset for vega10
   - Prime mmap support
   - TTM updates
   - Clock query interface for Raven
   - Fence to handle ioctl
   - UVD encode ring support on Polaris
   - Transparent huge page DMA support
   - Compute LRU pipe tweaks
   - BO flag to allow buffers to opt out of implicit sync
   - CTX priority setting API
   - VRAM lost infrastructure plumbing

  qxl:
   - fix flicker since atomic rework

  amdkfd:
   - Further improvements from internal AMD tree
   - Usermode events
   - Drop radeon support

  nouveau:
   - Pascal temperature sensor support
   - Improved BAR2 handling
   - MMU rework to support Pascal MMU

  exynos:
   - Improved HDMI/mixer support
   - HDMI audio interface support

  tegra:
   - Prep work for tegra186
   - Cleanup/fixes

  msm:
   - Preemption support for a5xx
   - Display fixes for 8x96 (snapdragon 820)
   - Async cursor plane fixes
   - FW loading rework
   - GPU debugging improvements

  vc4:
   - Prep for DSI panels
   - fix T-format tiling scanout
   - New madvise ioctl

  Rockchip:
   - LVDS support

  omapdrm:
   - omap4 HDMI CEC support

  etnaviv:
   - GPU performance counters groundwork

  sun4i:
   - refactor driver load + TCON backend
   - HDMI improvements
   - A31 support
   - Misc fixes

  udl:
   - Probe/EDID read fixes.

  tilcdc:
   - Misc fixes.

  pl111:
   - Support more variants

  adv7511:
   - Improve EDID handling.
   - HDMI CEC support

  sii8620:
   - Add remote control support"

* tag 'drm-for-v4.15' of git://people.freedesktop.org/~airlied/linux: (1480 commits)
  drm/rockchip: analogix_dp: Use mutex rather than spinlock
  drm/mode_object: fix documentation for object lookups.
  drm/i915: Reorder context-close to avoid calling i915_vma_close() under RCU
  drm/i915: Move init_clock_gating() back to where it was
  drm/i915: Prune the reservation shared fence array
  drm/i915: Idle the GPU before shinking everything
  drm/i915: Lock llist_del_first() vs llist_del_all()
  drm/i915: Calculate ironlake intermediate watermarks correctly, v2.
  drm/i915: Disable lazy PPGTT page table optimization for vGPU
  drm/i915/execlists: Remove the priority "optimisation"
  drm/i915: Filter out spurious execlists context-switch interrupts
  drm/amdgpu: use irq-safe lock for kiq->ring_lock
  drm/amdgpu: bypass lru touch for KIQ ring submission
  drm/amdgpu: Potential uninitialized variable in amdgpu_vm_update_directories()
  drm/amdgpu: potential uninitialized variable in amdgpu_vce_ring_parse_cs()
  drm/amd/powerplay: initialize a variable before using it
  drm/amd/powerplay: suppress KASAN out of bounds warning in vega10_populate_all_memory_levels
  drm/amd/amdgpu: fix evicted VRAM bo adjudgement condition
  drm/vblank: Tune drm_crtc_accurate_vblank_count() WARN down to a debug
  drm/rockchip: add CONFIG_OF dependency for lvds
  ...

Merge tag 'media/v4.15-1' of ssh://gitolite./linux/kernel/git/mchehab/linux-media

Pull media updates from Mauro Carvalho Chehab:

 - Documentation for digital TV (both kAPI and uAPI) are now in sync
   with the implementation (except for legacy/deprecated ioctls). This
   is a major step, as there were always a gap there

 - New sensor driver: imx274

 - New cec driver: cec-gpio

 - New platform driver for rockship rga and tegra CEC

 - New RC driver: tango-ir

 - Several cleanups at atomisp driver

 - Core improvements for RC, CEC, V4L2 async probing support and DVB

 - Lots of drivers cleanup, fixes and improvements.

* tag 'media/v4.15-1' of ssh://gitolite.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mchehab/linux-media: (332 commits)
  dvb_frontend: don't use-after-free the frontend struct
  media: dib0700: fix invalid dvb_detach argument
  media: v4l2-ctrls: Don't validate BITMASK twice
  media: s5p-mfc: fix lockdep warning
  media: dvb-core: always call invoke_release() in fe_free()
  media: usb: dvb-usb-v2: dvb_usb_core: remove redundant code in dvb_usb_fe_sleep
  media: au0828: make const array addr_list static
  media: cx88: make const arrays default_addr_list and pvr2000_addr_list static
  media: drxd: make const array fastIncrDecLUT static
  media: usb: fix spelling mistake: "synchronuously" -> "synchronously"
  media: ddbridge: fix build warnings
  media: av7110: avoid 2038 overflow in debug print
  media: Don't do DMA on stack for firmware upload in the AS102 driver
  media: v4l: async: fix unregister for implicitly registered sub-device notifiers
  media: v4l: async: fix return of unitialized variable ret
  media: imx274: fix missing return assignment from call to imx274_mode_regs
  media: camss-vfe: always initialize reg at vfe_set_xbar_cfg()
  media: atomisp: make function calls cleaner
  media: atomisp: get rid of storage_class.h
  media: atomisp: get rid of wrong stddef.h include
  ...

Merge tag 'leaks-4.15-rc1' of git://github.com/tcharding/linux

Pull leaking_addresses script updates from Tobin Harding:
 "Here are development patches for the leaking_addresses.pl script.

  Changes include:

   - add summary reporting to the script

   - add 'SigIgn' to false positives

   - add a file read timeout so the script doesn't block indefinitely

   - add infrastructure to enable multi-arch support and add support for ppc

   - add some exclude files/paths suggested by various people

   - code clean up and refactoring

   - overhaul command line options"

* tag 'leaks-4.15-rc1' of git://github.com/tcharding/linux:
  leaking_addresses: add SigIgn to false positives
  leaking_addresses: add timeout on file read
  leaking_addresses: add support for ppc64
  leaking_addresses: add summary reporting options
  leaking_addresses: add to exclude files/paths list
  leaking_addresses: fix comment string typo
  leaking_addresses: remove command line options
  leaking_addresses: remove dead/unused code
  leaking_addresses: use tabs instead of spaces

Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge updates from Andrew Morton:

 - a few misc bits

 - ocfs2 updates

 - almost all of MM

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>: (131 commits)
  memory hotplug: fix comments when adding section
  mm: make alloc_node_mem_map a void call if we don't have CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
  mm: simplify nodemask printing
  mm,oom_reaper: remove pointless kthread_run() error check
  mm/page_ext.c: check if page_ext is not prepared
  writeback: remove unused function parameter
  mm: do not rely on preempt_count in print_vma_addr
  mm, sparse: do not swamp log with huge vmemmap allocation failures
  mm/hmm: remove redundant variable align_end
  mm/list_lru.c: mark expected switch fall-through
  mm/shmem.c: mark expected switch fall-through
  mm/page_alloc.c: broken deferred calculation
  mm: don't warn about allocations which stall for too long
  fs: fuse: account fuse_inode slab memory as reclaimable
  mm, page_alloc: fix potential false positive in __zone_watermark_ok
  mm: mlock: remove lru_add_drain_all()
  mm, sysctl: make NUMA stats configurable
  shmem: convert shmem_init_inodecache() to void
  Unify migrate_pages and move_pages access checks
  mm, pagevec: rename pagevec drained field
  ...

memory hotplug: fix comments when adding section

Here, pfn_to_node should be page_to_nid.

Link: http://lkml.kernel.org/r/1510735205-22540-1-git-send-email-fan.du@intel.com
Signed-off-by: Fan Du <fan.du@intel.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: make alloc_node_mem_map a void call if we don't have CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP

free_area_init_node() calls alloc_node_mem_map(), but this function does
nothing unless we have CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP.

As a cleanup, we can move the "#ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP" within
alloc_node_mem_map() out of the function, and define a
alloc_node_mem_map() { } when CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP is not present.

This also moves the printk that lays within the "#ifdef
CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP" block from free_area_init_node() to
alloc_node_mem_map(), getting rid of the "#ifdef
CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP" in free_area_init_node().

[akpm@linux-foundation.org: clean up the printk while we're there]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171114111935.GA11758@techadventures.net
Signed-off-by: Oscar Salvador <osalvador@techadventures.net>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: simplify nodemask printing

alloc_warn() and dump_header() have to explicitly handle NULL nodemask
which forces both paths to use pr_cont.  We can do better.  printk
already handles NULL pointers properly so all we need is to teach
nodemask_pr_args to handle NULL nodemask carefully.  This allows
simplification of both alloc_warn() and dump_header() and gets rid of
pr_cont altogether.

This patch has been motivated by patch from Joe Perches

  http://lkml.kernel.org/r/b31236dfe3fc924054fd7842bde678e71d193638.1509991345.git.joe@perches.com

[akpm@linux-foundation.org: fix tile warning, per Arnd]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171109100531.3cn2hcqnuj7mjaju@dhcp22.suse.cz
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: Joe Perches <joe@perches.com>
Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm,oom_reaper: remove pointless kthread_run() error check

Since oom_init() is called before userspace processes start, memory
allocation failure for creating the OOM reaper kernel thread will let
the OOM killer call panic() rather than wake up the OOM reaper.

Link: http://lkml.kernel.org/r/1510137800-4602-1-git-send-email-penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp
Signed-off-by: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_ext.c: check if page_ext is not prepared

online_page_ext() and page_ext_init() allocate page_ext for each
section, but they do not allocate if the first PFN is !pfn_present(pfn)
or !pfn_valid(pfn).  Then section->page_ext remains as NULL.
lookup_page_ext checks NULL only if CONFIG_DEBUG_VM is enabled.  For a
valid PFN, __set_page_owner will try to get page_ext through
lookup_page_ext.  Without CONFIG_DEBUG_VM lookup_page_ext will misuse
NULL pointer as value 0.  This incurrs invalid address access.

This is the panic example when PFN 0x100000 is not valid but PFN
0x13FC00 is being used for page_ext.  section->page_ext is NULL,
get_entry returned invalid page_ext address as 0x1DFA000 for a PFN
0x13FC00.

To avoid this panic, CONFIG_DEBUG_VM should be removed so that page_ext
will be checked at all times.

  Unable to handle kernel paging request at virtual address 01dfa014
  ------------[ cut here ]------------
  Kernel BUG at ffffff80082371e0 [verbose debug info unavailable]
  Internal error: Oops: 96000045 [#1] PREEMPT SMP
  Modules linked in:
  PC is at __set_page_owner+0x48/0x78
  LR is at __set_page_owner+0x44/0x78
    __set_page_owner+0x48/0x78
    get_page_from_freelist+0x880/0x8e8
    __alloc_pages_nodemask+0x14c/0xc48
    __do_page_cache_readahead+0xdc/0x264
    filemap_fault+0x2ac/0x550
    ext4_filemap_fault+0x3c/0x58
    __do_fault+0x80/0x120
    handle_mm_fault+0x704/0xbb0
    do_page_fault+0x2e8/0x394
    do_mem_abort+0x88/0x124

Pre-4.7 kernels also need commit f86e4271978b ("mm: check the return
value of lookup_page_ext for all call sites").

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171107094131.14621-1-jaewon31.kim@samsung.com
Fixes: eefa864b701d ("mm/page_ext: resurrect struct page extending code for debugging")
Signed-off-by: Jaewon Kim <jaewon31.kim@samsung.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Joonsoo Kim <js1304@gmail.com>
Cc: <stable@vger.kernel.org> [depends on f86e427197, see above]
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

writeback: remove unused function parameter

The parameter `struct bdi_writeback *wb` is not been used in the
function body.  Remove it.

Link: http://lkml.kernel.org/r/1509685485-15278-1-git-send-email-wanglong19@meituan.com
Signed-off-by: Wang Long <wanglong19@meituan.com>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Cc: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: do not rely on preempt_count in print_vma_addr

The preempt count check on print_vma_addr has been added by commit
e8bff74afbdb ("x86: fix "BUG: sleeping function called from invalid
context" in print_vma_addr()") and it relied on the elevated preempt
count from preempt_conditional_sti because preempt_count check doesn't
work on non preemptive kernels by default.

The code has evolved though and commit d99e1bd175f4 ("x86/entry/traps:
Refactor preemption and interrupt flag handling") has replaced
preempt_conditional_sti by an explicit preempt_disable which is noop on
!PREEMPT so the check in print_vma_addr is broken.

Fix the issue by using trylock on mmap_sem rather than chacking the
preempt count.  The allocation we are relying on has to be GFP_NOWAIT as
well.  There is a chance that we won't dump the vma state if the lock is
contended or the memory short but this is acceptable outcome and much
less fragile than the not working preemption check or tricks around it.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171106134031.g6dbelg55mrbyc6i@dhcp22.suse.cz
Fixes: d99e1bd175f4 ("x86/entry/traps: Refactor preemption and interrupt flag handling")
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Yang Shi <yang.s@alibaba-inc.com>
Cc: Frederic Weisbecker <fweisbec@gmail.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, sparse: do not swamp log with huge vmemmap allocation failures

While doing memory hotplug tests under heavy memory pressure we have
noticed too many page allocation failures when allocating vmemmap memmap
backed by huge page

  kworker/u3072:1: page allocation failure: order:9, mode:0x24084c0(GFP_KERNEL|__GFP_REPEAT|__GFP_ZERO)
  [...]
  Call Trace:
    dump_trace+0x59/0x310
    show_stack_log_lvl+0xea/0x170
    show_stack+0x21/0x40
    dump_stack+0x5c/0x7c
    warn_alloc_failed+0xe2/0x150
    __alloc_pages_nodemask+0x3ed/0xb20
    alloc_pages_current+0x7f/0x100
    vmemmap_alloc_block+0x79/0xb6
    __vmemmap_alloc_block_buf+0x136/0x145
    vmemmap_populate+0xd2/0x2b9
    sparse_mem_map_populate+0x23/0x30
    sparse_add_one_section+0x68/0x18e
    __add_pages+0x10a/0x1d0
    arch_add_memory+0x4a/0xc0
    add_memory_resource+0x89/0x160
    add_memory+0x6d/0xd0
    acpi_memory_device_add+0x181/0x251
    acpi_bus_attach+0xfd/0x19b
    acpi_bus_scan+0x59/0x69
    acpi_device_hotplug+0xd2/0x41f
    acpi_hotplug_work_fn+0x1a/0x23
    process_one_work+0x14e/0x410
    worker_thread+0x116/0x490
    kthread+0xbd/0xe0
    ret_from_fork+0x3f/0x70

and we do see many of those because essentially every allocation fails
for each memory section.  This is an excessive way to tell the user that
there is nothing to really worry about because we do have a fallback
mechanism to use base pages.  The only downside might be a performance
degradation due to TLB pressure.

This patch changes vmemmap_alloc_block() to use __GFP_NOWARN and warn
explicitly once on the first allocation failure.  This will reduce the
noise in the kernel log considerably, while we still have an indication
that a performance might be impacted.

[mhocko@kernel.org: forgot to git add the follow up fix]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171107090635.c27thtse2lchjgvb@dhcp22.suse.cz
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171106092228.31098-1-mhocko@kernel.org
Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Joe Perches <joe@perches.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Khalid Aziz <khalid.aziz@oracle.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hmm: remove redundant variable align_end

Variable align_end is assigned a value but it is never read, so the
variable is redundant and can be removed.  Cleans up the clang warning:
Value stored to 'align_end' is never read

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171017143837.23207-1-colin.king@canonical.com
Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Reviewed-by: Jérôme Glisse <jglisse@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/list_lru.c: mark expected switch fall-through

In preparation for enabling -Wimplicit-fallthrough, mark switch cases
where we are expecting to fall through.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171020190754.GA24332@embeddedor.com
Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <garsilva@embeddedor.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/shmem.c: mark expected switch fall-through

In preparation to enabling -Wimplicit-fallthrough, mark switch cases
where we are expecting to fall through.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171020191058.GA24427@embeddedor.com
Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <garsilva@embeddedor.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc.c: broken deferred calculation

In reset_deferred_meminit() we determine number of pages that must not
be deferred.  We initialize pages for at least 2G of memory, but also
pages for reserved memory in this node.

The reserved memory is determined in this function:
memblock_reserved_memory_within(), which operates over physical
addresses, and returns size in bytes.  However, reset_deferred_meminit()
assumes that that this function operates with pfns, and returns page
count.

The result is that in the best case machine boots slower than expected
due to initializing more pages than needed in single thread, and in the
worst case panics because fewer than needed pages are initialized early.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171021011707.15191-1-pasha.tatashin@oracle.com
Fixes: 864b9a393dcb ("mm: consider memblock reservations for deferred memory initialization sizing")
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: don't warn about allocations which stall for too long

Commit 63f53dea0c98 ("mm: warn about allocations which stall for too
long") was a great step for reducing possibility of silent hang up
problem caused by memory allocation stalls.  But this commit reverts it,
for it is possible to trigger OOM lockup and/or soft lockups when many
threads concurrently called warn_alloc() (in order to warn about memory
allocation stalls) due to current implementation of printk(), and it is
difficult to obtain useful information due to limitation of synchronous
warning approach.

Current printk() implementation flushes all pending logs using the
context of a thread which called console_unlock().  printk() should be
able to flush all pending logs eventually unless somebody continues
appending to printk() buffer.

Since warn_alloc() started appending to printk() buffer while waiting
for oom_kill_process() to make forward progress when oom_kill_process()
is processing pending logs, it became possible for warn_alloc() to force
oom_kill_process() loop inside printk().  As a result, warn_alloc()
significantly increased possibility of preventing oom_kill_process()
from making forward progress.

---------- Pseudo code start ----------
Before warn_alloc() was introduced:

  retry:
    if (mutex_trylock(&oom_lock)) {
      while (atomic_read(&printk_pending_logs) > 0) {
        atomic_dec(&printk_pending_logs);
        print_one_log();
      }
      // Send SIGKILL here.
      mutex_unlock(&oom_lock)
    }
    goto retry;

After warn_alloc() was introduced:

  retry:
    if (mutex_trylock(&oom_lock)) {
      while (atomic_read(&printk_pending_logs) > 0) {
        atomic_dec(&printk_pending_logs);
        print_one_log();
      }
      // Send SIGKILL here.
      mutex_unlock(&oom_lock)
    } else if (waited_for_10seconds()) {
      atomic_inc(&printk_pending_logs);
    }
    goto retry;
---------- Pseudo code end ----------

Although waited_for_10seconds() becomes true once per 10 seconds,
unbounded number of threads can call waited_for_10seconds() at the same
time.  Also, since threads doing waited_for_10seconds() keep doing
almost busy loop, the thread doing print_one_log() can use little CPU
resource.  Therefore, this situation can be simplified like

---------- Pseudo code start ----------
  retry:
    if (mutex_trylock(&oom_lock)) {
      while (atomic_read(&printk_pending_logs) > 0) {
        atomic_dec(&printk_pending_logs);
        print_one_log();
      }
      // Send SIGKILL here.
      mutex_unlock(&oom_lock)
    } else {
      atomic_inc(&printk_pending_logs);
    }
    goto retry;
---------- Pseudo code end ----------

when printk() is called faster than print_one_log() can process a log.

One of possible mitigation would be to introduce a new lock in order to
make sure that no other series of printk() (either oom_kill_process() or
warn_alloc()) can append to printk() buffer when one series of printk()
(either oom_kill_process() or warn_alloc()) is already in progress.

Such serialization will also help obtaining kernel messages in readable
form.

---------- Pseudo code start ----------
  retry:
    if (mutex_trylock(&oom_lock)) {
      mutex_lock(&oom_printk_lock);
      while (atomic_read(&printk_pending_logs) > 0) {
        atomic_dec(&printk_pending_logs);
        print_one_log();
      }
      // Send SIGKILL here.
      mutex_unlock(&oom_printk_lock);
      mutex_unlock(&oom_lock)
    } else {
      if (mutex_trylock(&oom_printk_lock)) {
        atomic_inc(&printk_pending_logs);
        mutex_unlock(&oom_printk_lock);
      }
    }
    goto retry;
---------- Pseudo code end ----------

But this commit does not go that direction, for we don't want to
introduce a new lock dependency, and we unlikely be able to obtain
useful information even if we serialized oom_kill_process() and
warn_alloc().

Synchronous approach is prone to unexpected results (e.g.  too late [1],
too frequent [2], overlooked [3]).  As far as I know, warn_alloc() never
helped with providing information other than "something is going wrong".
I want to consider asynchronous approach which can obtain information
during stalls with possibly relevant threads (e.g.  the owner of
oom_lock and kswapd-like threads) and serve as a trigger for actions
(e.g.  turn on/off tracepoints, ask libvirt daemon to take a memory dump
of stalling KVM guest for diagnostic purpose).

This commit temporarily loses ability to report e.g.  OOM lockup due to
unable to invoke the OOM killer due to !__GFP_FS allocation request.
But asynchronous approach will be able to detect such situation and emit
warning.  Thus, let's remove warn_alloc().

[1] https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=192981
[2] http://lkml.kernel.org/r/CAM_iQpWuPVGc2ky8M-9yukECtS+zKjiDasNymX7rMcBjBFyM_A@mail.gmail.com
[3] commit db73ee0d46379922 ("mm, vmscan: do not loop on too_many_isolated for ever"))

Link: http://lkml.kernel.org/r/1509017339-4802-1-git-send-email-penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp
Signed-off-by: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Reported-by: Cong Wang <xiyou.wangcong@gmail.com>
Reported-by: yuwang.yuwang <yuwang.yuwang@alibaba-inc.com>
Reported-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Cc: Petr Mladek <pmladek@suse.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

fs: fuse: account fuse_inode slab memory as reclaimable

Fuse inodes are currently included in the unreclaimable slab counts -
SUnreclaim in /proc/meminfo, slab_unreclaimable in /proc/vmstat and the
per-cgroup memory.stat.  But they are reclaimable just like other
filesystems' inodes, and /proc/sys/vm/drop_caches frees them easily.

Mark the slab cache reclaimable.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171102202727.12539-1-hannes@cmpxchg.org
Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Miklos Szeredi <mszeredi@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, page_alloc: fix potential false positive in __zone_watermark_ok

Since commit 97a16fc82a7c ("mm, page_alloc: only enforce watermarks for
order-0 allocations"), __zone_watermark_ok() check for high-order
allocations will shortcut per-migratetype free list checks for
ALLOC_HARDER allocations, and return true as long as there's free page
of any migratetype.  The intention is that ALLOC_HARDER can allocate
from MIGRATE_HIGHATOMIC free lists, while normal allocations can't.

However, as a side effect, the watermark check will then also return
true when there are pages only on the MIGRATE_ISOLATE list, or (prior to
CMA conversion to ZONE_MOVABLE) on the MIGRATE_CMA list.  Since the
allocation cannot actually obtain isolated pages, and might not be able
to obtain CMA pages, this can result in a false positive.

The condition should be rare and perhaps the outcome is not a fatal one.
Still, it's better if the watermark check is correct.  There also
shouldn't be a performance tradeoff here.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171102125001.23708-1-vbabka@suse.cz
Fixes: 97a16fc82a7c ("mm, page_alloc: only enforce watermarks for order-0 allocations")
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: mlock: remove lru_add_drain_all()

lru_add_drain_all() is not required by mlock() and it will drain
everything that has been cached at the time mlock is called.  And that
is not really related to the memory which will be faulted in (and
cached) and mlocked by the syscall itself.

If anything lru_add_drain_all() should be called _after_ pages have been
mlocked and faulted in but even that is not strictly needed because
those pages would get to the appropriate LRUs lazily during the reclaim
path.  Moreover follow_page_pte (gup) will drain the local pcp LRU
cache.

On larger machines the overhead of lru_add_drain_all() in mlock() can be
significant when mlocking data already in memory.  We have observed high
latency in mlock() due to lru_add_drain_all() when the users were
mlocking in memory tmpfs files.

[mhocko@suse.com: changelog fix]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171019222507.2894-1-shakeelb@google.com
Signed-off-by: Shakeel Butt <shakeelb@google.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Acked-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Yisheng Xie <xieyisheng1@huawei.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Cc: Greg Thelen <gthelen@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Anshuman Khandual <khandual@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, sysctl: make NUMA stats configurable

This is the second step which introduces a tunable interface that allow
numa stats configurable for optimizing zone_statistics(), as suggested
by Dave Hansen and Ying Huang.

=========================================================================

When page allocation performance becomes a bottleneck and you can
tolerate some possible tool breakage and decreased numa counter
precision, you can do:

echo 0 > /proc/sys/vm/numa_stat

In this case, numa counter update is ignored.  We can see about
*4.8%*(185->176) drop of cpu cycles per single page allocation and
reclaim on Jesper's page_bench01 (single thread) and *8.1%*(343->315)
drop of cpu cycles per single page allocation and reclaim on Jesper's
page_bench03 (88 threads) running on a 2-Socket Broadwell-based server
(88 threads, 126G memory).

Benchmark link provided by Jesper D Brouer (increase loop times to
10000000):

  https://github.com/netoptimizer/prototype-kernel/tree/master/kernel/mm/bench

=========================================================================

When page allocation performance is not a bottleneck and you want all
tooling to work, you can do:

echo 1 > /proc/sys/vm/numa_stat

This is system default setting.

Many thanks to Michal Hocko, Dave Hansen, Ying Huang and Vlastimil Babka
for comments to help improve the original patch.

[keescook@chromium.org: make sure mutex is a global static]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171107213809.GA4314@beast
Link: http://lkml.kernel.org/r/1508290927-8518-1-git-send-email-kemi.wang@intel.com
Signed-off-by: Kemi Wang <kemi.wang@intel.com>
Signed-off-by: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Reported-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Suggested-by: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Suggested-by: Ying Huang <ying.huang@intel.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: "Luis R . Rodriguez" <mcgrof@kernel.org>
Cc: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Christopher Lameter <cl@linux.com>
Cc: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Tim Chen <tim.c.chen@intel.com>
Cc: Andi Kleen <andi.kleen@intel.com>
Cc: Aaron Lu <aaron.lu@intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

shmem: convert shmem_init_inodecache() to void

shmem_inode_cachep was created with SLAB_PANIC flag and
shmem_init_inodecache() never returns non-zero, so convert this
function to return void.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20170909124542.GA35224@bogon.didichuxing.com
Signed-off-by: weiping zhang <zhangweiping@didichuxing.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Unify migrate_pages and move_pages access checks

Commit 197e7e521384 ("Sanitize 'move_pages()' permission checks") fixed
a security issue I reported in the move_pages syscall, and made it so
that you can't act on set-uid processes unless you have the
CAP_SYS_PTRACE capability.

Unify the access check logic of migrate_pages to match the new behavior
of move_pages.  We discussed this a bit in the security@ list and
thought it'd be good for consistency even though there's no evident
security impact.  The NUMA node access checks are left intact and
require CAP_SYS_NICE as before.

Link: http://lkml.kernel.org/r/alpine.DEB.2.11.1710011830320.6333@lakka.kapsi.fi
Signed-off-by: Otto Ebeling <otto.ebeling@iki.fi>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Eric W. Biederman <ebiederm@xmission.com>
Cc: Willy Tarreau <w@1wt.eu>
Cc: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, pagevec: rename pagevec drained field

According to Vlastimil Babka, the drained field in pagevec is
potentially misleading because it might be interpreted as draining this
pagevec instead of the percpu lru pagevecs.  Rename the field for
clarity.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171019093346.ylahzdpzmoriyf4v@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Suggested-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, page_alloc: simplify list handling in rmqueue_bulk()

rmqueue_bulk() fills an empty pcplist with pages from the free list.  It
tries to preserve increasing order by pfn to the caller, because it
leads to better performance with some I/O controllers, as explained in
commit e084b2d95e48 ("page-allocator: preserve PFN ordering when
__GFP_COLD is set").

To preserve the order, it's sufficient to add pages to the tail of the
list as they are retrieved.  The current code instead adds to the head
of the list, but then updates the list head pointer to the last added
page, in each step.  This does result in the same order, but is
needlessly confusing and potentially wasteful, with no apparent benefit.
This patch simplifies the code and adjusts comment accordingly.

Link: http://lkml.kernel.org/r/f6505442-98a9-12e4-b2cd-0fa83874c159@suse.cz
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: remove __GFP_COLD

As the page free path makes no distinction between cache hot and cold
pages, there is no real useful ordering of pages in the free list that
allocation requests can take advantage of.  Juding from the users of
__GFP_COLD, it is likely that a number of them are the result of copying
other sites instead of actually measuring the impact.  Remove the
__GFP_COLD parameter which simplifies a number of paths in the page
allocator.

This is potentially controversial but bear in mind that the size of the
per-cpu pagelists versus modern cache sizes means that the whole per-cpu
list can often fit in the L3 cache.  Hence, there is only a potential
benefit for microbenchmarks that alloc/free pages in a tight loop.  It's
even worse when THP is taken into account which has little or no chance
of getting a cache-hot page as the per-cpu list is bypassed and the
zeroing of multiple pages will thrash the cache anyway.

The truncate microbenchmarks are not shown as this patch affects the
allocation path and not the free path.  A page fault microbenchmark was
tested but it showed no sigificant difference which is not surprising
given that the __GFP_COLD branches are a miniscule percentage of the
fault path.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-9-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: remove cold parameter from free_hot_cold_page*

Most callers users of free_hot_cold_page claim the pages being released
are cache hot.  The exception is the page reclaim paths where it is
likely that enough pages will be freed in the near future that the
per-cpu lists are going to be recycled and the cache hotness information
is lost.  As no one really cares about the hotness of pages being
released to the allocator, just ditch the parameter.

The APIs are renamed to indicate that it's no longer about hot/cold
pages.  It should also be less confusing as there are subtle differences
between them.  __free_pages drops a reference and frees a page when the
refcount reaches zero.  free_hot_cold_page handled pages whose refcount
was already zero which is non-obvious from the name.  free_unref_page
should be more obvious.

No performance impact is expected as the overhead is marginal.  The
parameter is removed simply because it is a bit stupid to have a useless
parameter copied everywhere.

[mgorman@techsingularity.net: add pages to head, not tail]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171019154321.qtpzaeftoyyw4iey@techsingularity.net
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-8-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: remove cold parameter for release_pages

All callers of release_pages claim the pages being released are cache
hot.  As no one cares about the hotness of pages being released to the
allocator, just ditch the parameter.

No performance impact is expected as the overhead is marginal.  The
parameter is removed simply because it is a bit stupid to have a useless
parameter copied everywhere.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-7-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, pagevec: remove cold parameter for pagevecs

Every pagevec_init user claims the pages being released are hot even in
cases where it is unlikely the pages are hot.  As no one cares about the
hotness of pages being released to the allocator, just ditch the
parameter.

No performance impact is expected as the overhead is marginal.  The
parameter is removed simply because it is a bit stupid to have a useless
parameter copied everywhere.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-6-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: only drain per-cpu pagevecs once per pagevec usage

When a pagevec is initialised on the stack, it is generally used
multiple times over a range of pages, looking up entries and then
releasing them.  On each pagevec_release, the per-cpu deferred LRU
pagevecs are drained on the grounds the page being released may be on
those queues and the pages may be cache hot.  In many cases only the
first drain is necessary as it's unlikely that the range of pages being
walked is racing against LRU addition.  Even if there is such a race,
the impact is marginal where as constantly redraining the lru pagevecs
costs.

This patch ensures that pagevec is only drained once in a given
lifecycle without increasing the cache footprint of the pagevec
structure.  Only sparsetruncate tiny is shown here as large files have
many exceptional entries and calls pagecache_release less frequently.

sparsetruncate (tiny)
                              4.14.0-rc4             4.14.0-rc4
                        batchshadow-v1r1          onedrain-v1r1
Min          Time      141.00 (   0.00%)      141.00 (   0.00%)
1st-qrtle    Time      142.00 (   0.00%)      142.00 (   0.00%)
2nd-qrtle    Time      142.00 (   0.00%)      142.00 (   0.00%)
3rd-qrtle    Time      143.00 (   0.00%)      143.00 (   0.00%)
Max-90%      Time      144.00 (   0.00%)      144.00 (   0.00%)
Max-95%      Time      146.00 (   0.00%)      145.00 (   0.68%)
Max-99%      Time      198.00 (   0.00%)      194.00 (   2.02%)
Max          Time      254.00 (   0.00%)      208.00 (  18.11%)
Amean        Time      145.12 (   0.00%)      144.30 (   0.56%)
Stddev       Time       12.74 (   0.00%)        9.62 (  24.49%)
Coeff        Time        8.78 (   0.00%)        6.67 (  24.06%)
Best99%Amean Time      144.29 (   0.00%)      143.82 (   0.32%)
Best95%Amean Time      142.68 (   0.00%)      142.31 (   0.26%)
Best90%Amean Time      142.52 (   0.00%)      142.19 (   0.24%)
Best75%Amean Time      142.26 (   0.00%)      141.98 (   0.20%)
Best50%Amean Time      141.90 (   0.00%)      141.71 (   0.13%)
Best25%Amean Time      141.80 (   0.00%)      141.43 (   0.26%)

The impact on bonnie is marginal and within the noise because a
significant percentage of the file being truncated has been reclaimed
and consists of shadow entries which reduce the hotness of the
pagevec_release path.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-5-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, truncate: remove all exceptional entries from pagevec under one lock

During truncate each entry in a pagevec is checked to see if it is an
exceptional entry and if so, the shadow entry is cleaned up.  This is
potentially expensive as multiple entries for a mapping locks/unlocks
the tree lock.  This batches the operation such that any exceptional
entries removed from a pagevec only acquire the mapping tree lock once.
The corner case where this is more expensive is where there is only one
exceptional entry but this is unlikely due to temporal locality and how
it affects LRU ordering.  Note that for truncations of small files
created recently, this patch should show no gain because it only batches
the handling of exceptional entries.

sparsetruncate (large)
                              4.14.0-rc4             4.14.0-rc4
                         pickhelper-v1r1       batchshadow-v1r1
Min          Time       38.00 (   0.00%)       27.00 (  28.95%)
1st-qrtle    Time       40.00 (   0.00%)       28.00 (  30.00%)
2nd-qrtle    Time       44.00 (   0.00%)       41.00 (   6.82%)
3rd-qrtle    Time      146.00 (   0.00%)      147.00 (  -0.68%)
Max-90%      Time      153.00 (   0.00%)      153.00 (   0.00%)
Max-95%      Time      155.00 (   0.00%)      156.00 (  -0.65%)
Max-99%      Time      181.00 (   0.00%)      171.00 (   5.52%)
Amean        Time       93.04 (   0.00%)       88.43 (   4.96%)
Best99%Amean Time       92.08 (   0.00%)       86.13 (   6.46%)
Best95%Amean Time       89.19 (   0.00%)       83.13 (   6.80%)
Best90%Amean Time       85.60 (   0.00%)       79.15 (   7.53%)
Best75%Amean Time       72.95 (   0.00%)       65.09 (  10.78%)
Best50%Amean Time       39.86 (   0.00%)       28.20 (  29.25%)
Best25%Amean Time       39.44 (   0.00%)       27.70 (  29.77%)

bonnie
                                      4.14.0-rc4             4.14.0-rc4
                                 pickhelper-v1r1       batchshadow-v1r1
Hmean     SeqCreate ops         71.92 (   0.00%)       76.78 (   6.76%)
Hmean     SeqCreate read        42.42 (   0.00%)       45.01 (   6.10%)
Hmean     SeqCreate del      26519.88 (   0.00%)    27191.87 (   2.53%)
Hmean     RandCreate ops        71.92 (   0.00%)       76.95 (   7.00%)
Hmean     RandCreate read       44.44 (   0.00%)       49.23 (  10.78%)
Hmean     RandCreate del     24948.62 (   0.00%)    24764.97 (  -0.74%)

Truncation of a large number of files shows a substantial gain with 99%
of files being truncated 6.46% faster.  bonnie shows a modest gain of
2.53%

[jack@suse.cz: fix truncate_exceptional_pvec_entries()]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171108164226.26788-1-jack@suse.cz
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-4-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, truncate: do not check mapping for every page being truncated

During truncation, the mapping has already been checked for shmem and
dax so it's known that workingset_update_node is required.

This patch avoids the checks on mapping for each page being truncated.
In all other cases, a lookup helper is used to determine if
workingset_update_node() needs to be called.  The one danger is that the
API is slightly harder to use as calling workingset_update_node directly
without checking for dax or shmem mappings could lead to surprises.
However, the API rarely needs to be used and hopefully the comment is
enough to give people the hint.

sparsetruncate (tiny)
                              4.14.0-rc4             4.14.0-rc4
                             oneirq-v1r1        pickhelper-v1r1
Min          Time      141.00 (   0.00%)      140.00 (   0.71%)
1st-qrtle    Time      142.00 (   0.00%)      141.00 (   0.70%)
2nd-qrtle    Time      142.00 (   0.00%)      142.00 (   0.00%)
3rd-qrtle    Time      143.00 (   0.00%)      143.00 (   0.00%)
Max-90%      Time      144.00 (   0.00%)      144.00 (   0.00%)
Max-95%      Time      147.00 (   0.00%)      145.00 (   1.36%)
Max-99%      Time      195.00 (   0.00%)      191.00 (   2.05%)
Max          Time      230.00 (   0.00%)      205.00 (  10.87%)
Amean        Time      144.37 (   0.00%)      143.82 (   0.38%)
Stddev       Time       10.44 (   0.00%)        9.00 (  13.74%)
Coeff        Time        7.23 (   0.00%)        6.26 (  13.41%)
Best99%Amean Time      143.72 (   0.00%)      143.34 (   0.26%)
Best95%Amean Time      142.37 (   0.00%)      142.00 (   0.26%)
Best90%Amean Time      142.19 (   0.00%)      141.85 (   0.24%)
Best75%Amean Time      141.92 (   0.00%)      141.58 (   0.24%)
Best50%Amean Time      141.69 (   0.00%)      141.31 (   0.27%)
Best25%Amean Time      141.38 (   0.00%)      140.97 (   0.29%)

As you'd expect, the gain is marginal but it can be detected.  The
differences in bonnie are all within the noise which is not surprising
given the impact on the microbenchmark.

radix_tree_update_node_t is a callback for some radix operations that
optionally passes in a private field.  The only user of the callback is
workingset_update_node and as it no longer requires a mapping, the
private field is removed.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-3-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, page_alloc: enable/disable IRQs once when freeing a list of pages

Patch series "Follow-up for speed up page cache truncation", v2.

This series is a follow-on for Jan Kara's series "Speed up page cache
truncation" series.  We both ended up looking at the same problem but
saw different problems based on the same data.  This series builds upon
his work.

A variety of workloads were compared on four separate machines but each
machine showed gains albeit at different levels.  Minimally, some of the
differences are due to NUMA where truncating data from a remote node is
slower than a local node.  The workloads checked were

o sparse truncate microbenchmark, tiny
o sparse truncate microbenchmark, large
o reaim-io disk workfile
o dbench4 (modified by mmtests to produce more stable results)
o filebench varmail configuration for small memory size
o bonnie, directory operations, working set size 2*RAM

reaim-io, dbench and filebench all showed minor gains.  Truncation does
not dominate those workloads but were tested to ensure no other
regressions.  They will not be reported further.

The sparse truncate microbench was written by Jan.  It creates a number
of files and then times how long it takes to truncate each one.  The
"tiny" configuraiton creates a number of files that easily fits in
memory and times how long it takes to truncate files with page cache.
The large configuration uses enough files to have data that is twice the
size of memory and so timings there include truncating page cache and
working set shadow entries in the radix tree.

Patches 1-4 are the most relevant parts of this series.  Patches 5-8 are
optional as they are deleting code that is essentially useless but has a
negligible performance impact.

The changelogs have more information on performance but just for bonnie
delete options, the main comparison is

bonnie
                                      4.14.0-rc5             4.14.0-rc5             4.14.0-rc5
                                          jan-v2                vanilla                 mel-v2
Hmean     SeqCreate ops         76.20 (   0.00%)       75.80 (  -0.53%)       76.80 (   0.79%)
Hmean     SeqCreate read        85.00 (   0.00%)       85.00 (   0.00%)       85.00 (   0.00%)
Hmean     SeqCreate del      13752.31 (   0.00%)    12090.23 ( -12.09%)    15304.84 (  11.29%)
Hmean     RandCreate ops        76.00 (   0.00%)       75.60 (  -0.53%)       77.00 (   1.32%)
Hmean     RandCreate read       96.80 (   0.00%)       96.80 (   0.00%)       97.00 (   0.21%)
Hmean     RandCreate del     13233.75 (   0.00%)    11525.35 ( -12.91%)    14446.61 (   9.16%)

Jan's series is the baseline and the vanilla kernel is 12% slower where
as this series on top gains another 11%.  This is from a different
machine than the data in the changelogs but the detailed data was not
collected as there was no substantial change in v2.

This patch (of 8):

Freeing a list of pages current enables/disables IRQs for each page
freed.  This patch splits freeing a list of pages into two operations --
preparing the pages for freeing and the actual freeing.  This is a
tradeoff - we're taking two passes of the list to free in exchange for
avoiding multiple enable/disable of IRQs.

sparsetruncate (tiny)
                              4.14.0-rc4             4.14.0-rc4
                           janbatch-v1r1            oneirq-v1r1
Min          Time      149.00 (   0.00%)      141.00 (   5.37%)
1st-qrtle    Time      150.00 (   0.00%)      142.00 (   5.33%)
2nd-qrtle    Time      151.00 (   0.00%)      142.00 (   5.96%)
3rd-qrtle    Time      151.00 (   0.00%)      143.00 (   5.30%)
Max-90%      Time      153.00 (   0.00%)      144.00 (   5.88%)
Max-95%      Time      155.00 (   0.00%)      147.00 (   5.16%)
Max-99%      Time      201.00 (   0.00%)      195.00 (   2.99%)
Max          Time      236.00 (   0.00%)      230.00 (   2.54%)
Amean        Time      152.65 (   0.00%)      144.37 (   5.43%)
Stddev       Time        9.78 (   0.00%)       10.44 (  -6.72%)
Coeff        Time        6.41 (   0.00%)        7.23 ( -12.84%)
Best99%Amean Time      152.07 (   0.00%)      143.72 (   5.50%)
Best95%Amean Time      150.75 (   0.00%)      142.37 (   5.56%)
Best90%Amean Time      150.59 (   0.00%)      142.19 (   5.58%)
Best75%Amean Time      150.36 (   0.00%)      141.92 (   5.61%)
Best50%Amean Time      150.04 (   0.00%)      141.69 (   5.56%)
Best25%Amean Time      149.85 (   0.00%)      141.38 (   5.65%)

With a tiny number of files, each file truncated has resident page cache
and it shows that time to truncate is roughtly 5-6% with some minor
jitter.

                                      4.14.0-rc4             4.14.0-rc4
                                   janbatch-v1r1            oneirq-v1r1
Hmean     SeqCreate ops         65.27 (   0.00%)       81.86 (  25.43%)
Hmean     SeqCreate read        39.48 (   0.00%)       47.44 (  20.16%)
Hmean     SeqCreate del      24963.95 (   0.00%)    26319.99 (   5.43%)
Hmean     RandCreate ops        65.47 (   0.00%)       82.01 (  25.26%)
Hmean     RandCreate read       42.04 (   0.00%)       51.75 (  23.09%)
Hmean     RandCreate del     23377.66 (   0.00%)    23764.79 (   1.66%)

As expected, there is a small gain for the delete operation.

[mgorman@techsingularity.net: use page_private and set_page_private helpers]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018101547.mjycw7zreb66jzpa@techsingularity.net
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018075952.10627-2-mgorman@techsingularity.net
Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: batch radix tree operations when truncating pages

Currently we remove pages from the radix tree one by one.  To speed up
page cache truncation, lock several pages at once and free them in one
go.  This allows us to batch radix tree operations in a more efficient
way and also save round-trips on mapping->tree_lock.  As a result we
gain about 20% speed improvement in page cache truncation.

Data from a simple benchmark timing 10000 truncates of 1024 pages (on
ext4 on ramdisk but the filesystem is barely visible in the profiles).
The range shows 1% and 95% percentiles of the measured times:

  4.14-rc2 4.14-rc2 + batched truncation
  248-256 209-219
  249-258 209-217
  248-255 211-239
  248-255 209-217
  247-256 210-218

[jack@suse.cz: convert delete_from_page_cache_batch() to pagevec]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171018111648.13714-1-jack@suse.cz
[akpm@linux-foundation.org: move struct pagevec forward declaration to top-of-file]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-8-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: factor out checks and accounting from __delete_from_page_cache()

Move checks and accounting updates from __delete_from_page_cache() into
a separate function.  We will reuse it when batching page cache
truncation operations.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-7-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: move clearing of page->mapping to page_cache_tree_delete()

Clearing of page->mapping makes sense in page_cache_tree_delete() as
well and it will help us with batching things this way.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-6-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: move accounting updates before page_cache_tree_delete()

Move updates of various counters before page_cache_tree_delete() call.
It will be easier to batch things this way and there is no difference
whether the counters get updated before or after removal from the radix
tree.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-5-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: factor out page cache page freeing into a separate function

Factor out page freeing from delete_from_page_cache() into a separate
function.  We will need to call the same when batching pagecache
deletion operations.

invalidate_complete_page2() and replace_page_cache_page() might want to
call this function as well however they currently don't seem to handle
THPs so it's unnecessary for them to take the hit of checking whether a
page is THP or not.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-4-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: refactor truncate_complete_page()

Move call of delete_from_page_cache() and page->mapping check out of
truncate_complete_page() into the single caller - truncate_inode_page().
Also move page_mapped() check into truncate_complete_page().  That way
it will be easier to batch operations.

Also rename truncate_complete_page() to truncate_cleanup_page().

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-3-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: speed up cancel_dirty_page() for clean pages

Patch series "Speed up page cache truncation", v1.

When rebasing our enterprise distro to a newer kernel (from 4.4 to 4.12)
we have noticed a regression in bonnie++ benchmark when deleting files.
Eventually we have tracked this down to a fact that page cache
truncation got slower by about 10%.  There were both gains and losses in
the above interval of kernels but we have been able to identify that
commit 83929372f629 ("filemap: prepare find and delete operations for
huge pages") caused about 10% regression on its own.

After some investigation it didn't seem easily possible to fix the
regression while maintaining the THP in page cache functionality so
we've decided to optimize the page cache truncation path instead to make
up for the change.  This series is a result of that effort.

Patch 1 is an easy speedup of cancel_dirty_page().  Patches 2-6 refactor
page cache truncation code so that it is easier to batch radix tree
operations.  Patch 7 implements batching of deletes from the radix tree
which more than makes up for the original regression.

This patch (of 7):

cancel_dirty_page() does quite some work even for clean pages (fetching
of mapping, locking of memcg, atomic bit op on page flags) so it
accounts for ~2.5% of cost of truncation of a clean page.  That is not
much but still dumb for something we don't need at all.  Check whether a
page is actually dirty and avoid any work if not.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171010151937.26984-2-jack@suse.cz
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Reviewed-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.com>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

drivers/block/zram/zram_drv.c: make zram_page_end_io() static

zram_page_end_io() is local to the source and does not need to be in
global scope, so make it static.

Cleans up sparse warning:

  symbol 'zram_page_end_io' was not declared. Should it be static?

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171016173336.20320-1-colin.king@canonical.com
Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Reviewed-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page-writeback.c: convert timers to use timer_setup()

In preparation for unconditionally passing the struct timer_list pointer
to all timer callbacks, switch to using the new timer_setup() and
from_timer() to pass the timer pointer explicitly.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171016225913.GA99214@beast
Signed-off-by: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Vladimir Davydov <vdavydov.dev@gmail.com>
Cc: Matthew Wilcox <mawilcox@microsoft.com>
Cc: Jeff Layton <jlayton@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, soft_offline: improve hugepage soft offlining error log

On a failed attempt, we get the following entry: soft offline: 0x3c0000:
migration failed 1, type 17ffffc0008008 (uptodate|head)

Make this more specific to be straightforward and to follow other error
log formats in soft_offline_huge_page().

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171016171757.GA3018@ubuntu-desk-vm
Signed-off-by: Laszlo Toth <laszlth@gmail.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

userfaultfd: use mmgrab instead of open-coded increment of mm_count

Link: http://lkml.kernel.org/r/1508132478-7738-1-git-send-email-rppt@linux.vnet.ibm.com
Signed-off-by: Mike Rapoport <rppt@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: "Dr . David Alan Gilbert" <dgilbert@redhat.com>
Cc: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc: make sure __rmqueue() etc are always inline

__rmqueue(), __rmqueue_fallback(), __rmqueue_smallest() and
__rmqueue_cma_fallback() are all in page allocator's hot path and better
be finished as soon as possible.  One way to make them faster is by making
them inline.  But as Andrew Morton and Andi Kleen pointed out:

  https://lkml.org/lkml/2017/10/10/1252
  https://lkml.org/lkml/2017/10/10/1279

To make sure they are inlined, we should use __always_inline for them.

With the will-it-scale/page_fault1/process benchmark, when using nr_cpu
processes to stress buddy, the results for will-it-scale.processes with
and without the patch are:

On a 2-sockets Intel-Skylake machine:

   compiler          base        head
  gcc-4.4.7       6496131     6911823 +6.4%
  gcc-4.9.4       7225110     7731072 +7.0%
  gcc-5.4.1       7054224     7688146 +9.0%
  gcc-6.2.0       7059794     7651675 +8.4%

On a 4-sockets Intel-Skylake machine:

   compiler          base        head
  gcc-4.4.7      13162890    13508193 +2.6%
  gcc-4.9.4      14997463    15484353 +3.2%
  gcc-5.4.1      14708711    15449805 +5.0%
  gcc-6.2.0      14574099    15349204 +5.3%

The above 4 compilers are used because I've done the tests through
Intel's Linux Kernel Performance(LKP) infrastructure and they are the
available compilers there.

The benefit being less on 4 sockets machine is due to the lock
contention there(perf-profile/native_queued_spin_lock_slowpath=81%) is
less severe than on the 2 sockets machine(85%).

What the benchmark does is: it forks nr_cpu processes and then each
process does the following:
    1 mmap() 128M anonymous space;
    2 writes to each page there to trigger actual page allocation;
    3 munmap() it.
in a loop.

  https://github.com/antonblanchard/will-it-scale/blob/master/tests/page_fault1.c

Binary size wise, I have locally built them with different compilers:

[aaron@aaronlu obj]$ size */*/mm/page_alloc.o
   text    data     bss     dec     hex filename
  37409    9904    8524   55837    da1d gcc-4.9.4/base/mm/page_alloc.o
  38273    9904    8524   56701    dd7d gcc-4.9.4/head/mm/page_alloc.o
  37465    9840    8428   55733    d9b5 gcc-5.5.0/base/mm/page_alloc.o
  38169    9840    8428   56437    dc75 gcc-5.5.0/head/mm/page_alloc.o
  37573    9840    8428   55841    da21 gcc-6.4.0/base/mm/page_alloc.o
  38261    9840    8428   56529    dcd1 gcc-6.4.0/head/mm/page_alloc.o
  36863    9840    8428   55131    d75b gcc-7.2.0/base/mm/page_alloc.o
  37711    9840    8428   55979    daab gcc-7.2.0/head/mm/page_alloc.o

Text size increased about 800 bytes for mm/page_alloc.o.

[aaron@aaronlu obj]$ size */*/vmlinux
   text    data     bss     dec       hex     filename
10342757   5903208 17723392 33969357  20654cd gcc-4.9.4/base/vmlinux
10342757   5903208 17723392 33969357  20654cd gcc-4.9.4/head/vmlinux
10332448   5836608 17715200 33884256  2050860 gcc-5.5.0/base/vmlinux
10332448   5836608 17715200 33884256  2050860 gcc-5.5.0/head/vmlinux
10094546   5836696 17715200 33646442  201676a gcc-6.4.0/base/vmlinux
10094546   5836696 17715200 33646442  201676a gcc-6.4.0/head/vmlinux
10018775   5828732 17715200 33562707  2002053 gcc-7.2.0/base/vmlinux
10018775   5828732 17715200 33562707  2002053 gcc-7.2.0/head/vmlinux

Text size for vmlinux has no change though, probably due to function
alignment.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013063111.GA26032@intel.com
Signed-off-by: Aaron Lu <aaron.lu@intel.com>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Andi Kleen <andi@firstfloor.org>
Cc: Huang Ying <ying.huang@intel.com>
Cc: Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
Cc: Kemi Wang <kemi.wang@intel.com>
Cc: Anshuman Khandual <khandual@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

sparc64: optimize struct page zeroing

Add an optimized mm_zero_struct_page(), so struct page's are zeroed
without calling memset().  We do eight to ten regular stores based on
the size of struct page.  Compiler optimizes out the conditions of
switch() statement.

SPARC-M6 with 15T of memory, single thread performance:

                               BASE            FIX  OPTIMIZED_FIX
        bootmem_init   28.440467985s   2.305674818s   2.305161615s
free_area_init_nodes  202.845901673s 225.343084508s 172.556506560s
                      --------------------------------------------
Total                 231.286369658s 227.648759326s 174.861668175s

BASE:  current linux
FIX:   This patch series without "optimized struct page zeroing"
OPTIMIZED_FIX: This patch series including the current patch.

bootmem_init() is where memory for struct pages is zeroed during
allocation.  Note, about two seconds in this function is a fixed time:
it does not increase as memory is increased.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-11-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: stop zeroing memory during allocation in vmemmap

vmemmap_alloc_block() will no longer zero the block, so zero memory at
its call sites for everything except struct pages.  Struct page memory
is zero'd by struct page initialization.

Replace allocators in sparse-vmemmap to use the non-zeroing version.
So, we will get the performance improvement by zeroing the memory in
parallel when struct pages are zeroed.

Add struct page zeroing as a part of initialization of other fields in
__init_single_page().

This single thread performance collected on: Intel(R) Xeon(R) CPU E7-8895
v3 @ 2.60GHz with 1T of memory (268400646 pages in 8 nodes):

                         BASE            FIX
sparse_init     11.244671836s   0.007199623s
zone_sizes_init  4.879775891s   8.355182299s
                  --------------------------
Total           16.124447727s   8.362381922s

sparse_init is where memory for struct pages is zeroed, and the zeroing
part is moved later in this patch into __init_single_page(), which is
called from zone_sizes_init().

[akpm@linux-foundation.org: make vmemmap_alloc_block_zero() private to sparse-vmemmap.c]
Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-10-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Tested-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

arm64/mm/kasan: don't use vmemmap_populate() to initialize shadow

The kasan shadow is currently mapped using vmemmap_populate() since that
provides a semi-convenient way to map pages into init_top_pgt.  However,
since that no longer zeroes the mapped pages, it is not suitable for
kasan, which requires zeroed shadow memory.

Add kasan_populate_shadow() interface and use it instead of
vmemmap_populate().  Besides, this allows us to take advantage of
gigantic pages and use them to populate the shadow, which should save us
some memory wasted on page tables and reduce TLB pressure.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171103185147.2688-3-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Cc: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Cc: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

x86/mm/kasan: don't use vmemmap_populate() to initialize shadow

The kasan shadow is currently mapped using vmemmap_populate() since that
provides a semi-convenient way to map pages into init_top_pgt.  However,
since that no longer zeroes the mapped pages, it is not suitable for
kasan, which requires zeroed shadow memory.

Add kasan_populate_shadow() interface and use it instead of
vmemmap_populate().  Besides, this allows us to take advantage of
gigantic pages and use them to populate the shadow, which should save us
some memory wasted on page tables and reduce TLB pressure.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171103185147.2688-2-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Cc: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Cc: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Cc: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: zero reserved and unavailable struct pages

Some memory is reserved but unavailable: not present in memblock.memory
(because not backed by physical pages), but present in memblock.reserved.
Such memory has backing struct pages, but they are not initialized by
going through __init_single_page().

In some cases these struct pages are accessed even if they do not
contain any data.  One example is page_to_pfn() might access page->flags
if this is where section information is stored (CONFIG_SPARSEMEM,
SECTION_IN_PAGE_FLAGS).

One example of such memory: trim_low_memory_range() unconditionally
reserves from pfn 0, but e820__memblock_setup() might provide the
exiting memory from pfn 1 (i.e.  KVM).

Since struct pages are zeroed in __init_single_page(), and not during
allocation time, we must zero such struct pages explicitly.

The patch involves adding a new memblock iterator:
for_each_resv_unavail_range(i, p_start, p_end)

Which iterates through reserved && !memory lists, and we zero struct pages
explicitly by calling mm_zero_struct_page().

===

Here is more detailed example of problem that this patch is addressing:

Run tested on qemu with the following arguments:

-enable-kvm -cpu kvm64 -m 512 -smp 2

This patch reports that there are 98 unavailable pages.

They are: pfn 0 and pfns in range [159, 255].

Note, trim_low_memory_range() reserves only pfns in range [0, 15], it does
not reserve [159, 255] ones.

e820__memblock_setup() reports linux that the following physical ranges are
available:
    [1 , 158]
[256, 130783]

Notice, that exactly unavailable pfns are missing!

Now, lets check what we have in zone 0: [1, 131039]

pfn 0, is not part of the zone, but pfns [1, 158], are.

However, the bigger problem we have if we do not initialize these struct
pages is with memory hotplug.  Because, that path operates at 2M
boundaries (section_nr).  And checks if 2M range of pages is hot
removable.  It starts with first pfn from zone, rounds it down to 2M
boundary (sturct pages are allocated at 2M boundaries when vmemmap is
created), and checks if that section is hot removable.  In this case
start with pfn 1 and convert it down to pfn 0.  Later pfn is converted
to struct page, and some fields are checked.  Now, if we do not zero
struct pages, we get unpredictable results.

In fact when CONFIG_VM_DEBUG is enabled, and we explicitly set all
vmemmap memory to ones, the following panic is observed with kernel test
without this patch applied:

  BUG: unable to handle kernel NULL pointer dereference at          (null)
  IP: is_pageblock_removable_nolock+0x35/0x90
  PGD 0 P4D 0
  Oops: 0000 [#1] PREEMPT
  ...
  task: ffff88001f4e2900 task.stack: ffffc90000314000
  RIP: 0010:is_pageblock_removable_nolock+0x35/0x90
  Call Trace:
   ? is_mem_section_removable+0x5a/0xd0
   show_mem_removable+0x6b/0xa0
   dev_attr_show+0x1b/0x50
   sysfs_kf_seq_show+0xa1/0x100
   kernfs_seq_show+0x22/0x30
   seq_read+0x1ac/0x3a0
   kernfs_fop_read+0x36/0x190
   ? security_file_permission+0x90/0xb0
   __vfs_read+0x16/0x30
   vfs_read+0x81/0x130
   SyS_read+0x44/0xa0
   entry_SYSCALL_64_fastpath+0x1f/0xbd

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-7-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Tested-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: define memblock_virt_alloc_try_nid_raw

* A new variant of memblock_virt_alloc_* allocations:
memblock_virt_alloc_try_nid_raw()
    - Does not zero the allocated memory
    - Does not panic if request cannot be satisfied

* optimize early system hash allocations

Clients can call alloc_large_system_hash() with flag: HASH_ZERO to
specify that memory that was allocated for system hash needs to be
zeroed, otherwise the memory does not need to be zeroed, and client will
initialize it.

If memory does not need to be zero'd, call the new
memblock_virt_alloc_raw() interface, and thus improve the boot
performance.

* debug for raw alloctor

When CONFIG_DEBUG_VM is enabled, this patch sets all the memory that is
returned by memblock_virt_alloc_try_nid_raw() to ones to ensure that no
places excpect zeroed memory.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-6-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Tested-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

sparc64: simplify vmemmap_populate

Remove duplicating code by using common functions vmemmap_pud_populate
and vmemmap_pgd_populate.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-5-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

sparc64/mm: set fields in deferred pages

Without deferred struct page feature (CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT),
flags and other fields in "struct page"es are never changed prior to
first initializing struct pages by going through __init_single_page().

With deferred struct page feature enabled there is a case where we set
some fields prior to initializing:

mem_init() {
     register_page_bootmem_info();
     free_all_bootmem();
     ...
}

When register_page_bootmem_info() is called only non-deferred struct
pages are initialized.  But, this function goes through some reserved
pages which might be part of the deferred, and thus are not yet
initialized.

mem_init
register_page_bootmem_info
register_page_bootmem_info_node
 get_page_bootmem
  .. setting fields here ..
  such as: page->freelist = (void *)type;

free_all_bootmem()
free_low_memory_core_early()
 for_each_reserved_mem_region()
  reserve_bootmem_region()
   init_reserved_page() <- Only if this is deferred reserved page
    __init_single_pfn()
     __init_single_page()
      memset(0) <-- Loose the set fields here

We end up with similar issue as in the previous patch, where currently
we do not observe problem as memory is zeroed.  But, if flag asserts are
changed we can start hitting issues.

Also, because in this patch series we will stop zeroing struct page
memory during allocation, we must make sure that struct pages are
properly initialized prior to using them.

The deferred-reserved pages are initialized in free_all_bootmem().
Therefore, the fix is to switch the above calls.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-4-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

x86/mm: set fields in deferred pages

Without deferred struct page feature (CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT),
flags and other fields in "struct page"es are never changed prior to
first initializing struct pages by going through __init_single_page().

With deferred struct page feature enabled, however, we set fields in
register_page_bootmem_info that are subsequently clobbered right after
in free_all_bootmem:

        mem_init() {
                register_page_bootmem_info();
                free_all_bootmem();
                ...
        }

When register_page_bootmem_info() is called only non-deferred struct
pages are initialized.  But, this function goes through some reserved
pages which might be part of the deferred, and thus are not yet
initialized.

  mem_init
   register_page_bootmem_info
    register_page_bootmem_info_node
     get_page_bootmem
      .. setting fields here ..
      such as: page->freelist = (void *)type;

  free_all_bootmem()
   free_low_memory_core_early()
    for_each_reserved_mem_region()
     reserve_bootmem_region()
      init_reserved_page() <- Only if this is deferred reserved page
       __init_single_pfn()
        __init_single_page()
            memset(0) <-- Loose the set fields here

We end up with issue where, currently we do not observe problem as
memory is explicitly zeroed.  But, if flag asserts are changed we can
start hitting issues.

Also, because in this patch series we will stop zeroing struct page
memory during allocation, we must make sure that struct pages are
properly initialized prior to using them.

The deferred-reserved pages are initialized in free_all_bootmem().
Therefore, the fix is to switch the above calls.

Link: http://lkml.kernel.org/r/20171013173214.27300-3-pasha.tatashin@oracle.com
Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@oracle.com>
Reviewed-by: Steven Sistare <steven.sistare@oracle.com>
Reviewed-by: Daniel Jordan <daniel.m.jordan@oracle.com>
Reviewed-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Tested-by: Bob Picco <bob.picco@oracle.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Ard Biesheuvel <ard.biesheuvel@linaro.org>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: Michal Hocko <mhocko@kernel.org>
Cc: Sam Ravnborg <sam@ravnborg.org>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>