proc: fix PAGE_SIZE limit of /proc/$PID/cmdline

/proc/$PID/cmdline truncates output at PAGE_SIZE. It is easy to see with

$ cat /proc/self/cmdline $(seq 1037) 2>/dev/null

However, command line size was never limited to PAGE_SIZE but to 128 KB
and relatively recently limitation was removed altogether.

People noticed and ask questions:
http://stackoverflow.com/questions/199130/how-do-i-increase-the-proc-pid-cmdline-4096-byte-limit

seq file interface is not OK, because it kmalloc's for whole output and
open + read(, 1) + sleep will pin arbitrary amounts of kernel memory.  To
not do that, limit must be imposed which is incompatible with arbitrary
sized command lines.

I apologize for hairy code, but this it direct consequence of command line
layout in memory and hacks to support things like "init [3]".

The loops are "unrolled" otherwise it is either macros which hide control
flow or functions with 7-8 arguments with equal line count.

There should be real setproctitle(2) or something.

[akpm@linux-foundation.org: fix a billion min() warnings]
Signed-off-by: Alexey Dobriyan <adobriyan@gmail.com>
Tested-by: Jarod Wilson <jarod@redhat.com>
Acked-by: Jarod Wilson <jarod@redhat.com>
Cc: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jan Stancek <jstancek@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

prctl: more prctl(PR_SET_MM_*) checks

Individual prctl(PR_SET_MM_*) calls do some checking to maintain a
consistent view of mm->arg_start et al fields, but not enough.  In
particular PR_SET_MM_ARG_START/PR_SET_MM_ARG_END/ R_SET_MM_ENV_START/
PR_SET_MM_ENV_END only check that the address lies in an existing VMA,
but don't check that the start address is lower than the end address _at
all_.

Consolidate all consistency checks, so there will be no difference in
the future between PR_SET_MM_MAP and individual PR_SET_MM_* calls.

The program below makes both ARGV and ENVP areas be reversed.  It makes
/proc/$PID/cmdline show garbage (it doesn't oops by luck).

#include <sys/mman.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <unistd.h>

enum {PAGE_SIZE=4096};

int main(void)
{
void *p;

p = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);

#define PR_SET_MM               35
#define PR_SET_MM_ARG_START     8
#define PR_SET_MM_ARG_END       9
#define PR_SET_MM_ENV_START     10
#define PR_SET_MM_ENV_END       11
prctl(PR_SET_MM, PR_SET_MM_ARG_START, (unsigned long)p + PAGE_SIZE - 1, 0, 0);
prctl(PR_SET_MM, PR_SET_MM_ARG_END,   (unsigned long)p, 0, 0);
prctl(PR_SET_MM, PR_SET_MM_ENV_START, (unsigned long)p + PAGE_SIZE - 1, 0, 0);
prctl(PR_SET_MM, PR_SET_MM_ENV_END,   (unsigned long)p, 0, 0);

pause();
return 0;
}

[akpm@linux-foundation.org: tidy code, tweak comment]
Signed-off-by: Alexey Dobriyan <adobriyan@gmail.com>
Acked-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Cc: Jarod Wilson <jarod@redhat.com>
Cc: Jan Stancek <jstancek@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

avr32: use for_each_sg()

This replaces the plain loop over the sglist array with for_each_sg()
macro which consists of sg_next() function calls.  Since avr32 doesn't
select ARCH_HAS_SG_CHAIN, it is not necessary to use for_each_sg() in
order to loop over each sg element.  But this can help find problems
with drivers that do not properly initialize their sg tables when
CONFIG_DEBUG_SG is enabled.

Signed-off-by: Akinobu Mita <akinobu.mita@gmail.com>
Cc: Haavard Skinnemoen <hskinnemoen@gmail.com>
Acked-by: Hans-Christian Egtvedt <egtvedt@samfundet.no>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

frv: use for_each_sg()

This replaces the plain loop over the sglist array with for_each_sg()
macro which consists of sg_next() function calls.  Since frv doesn't
select ARCH_HAS_SG_CHAIN, it is not necessary to use for_each_sg() in
order to loop over each sg element.  But this can help find problems
with drivers that do not properly initialize their sg tables when
CONFIG_DEBUG_SG is enabled.

Signed-off-by: Akinobu Mita <akinobu.mita@gmail.com>
Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

frv: remove unused inline function is_in_rom()

The function is not used anywhere in the tree (anymore) and this is the
last remaining instance, so remove it.

Signed-off-by: Tobias Klauser <tklauser@distanz.ch>
Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zpool: remove zpool_evict()

Remove zpool_evict() helper function.  As zbud is currently the only
zpool implementation that supports eviction, add zpool and zpool_ops
references to struct zbud_pool and directly call zpool_ops->evict(zpool,
handle) on eviction.

Currently zpool provides the zpool_evict helper which locks the zpool
list lock and searches through all pools to find the specific one
matching the caller, and call the corresponding zpool_ops->evict
function.  However, this is unnecessary, as the zbud pool can simply
keep a reference to the zpool that created it, as well as the zpool_ops,
and directly call the zpool_ops->evict function, when it needs to evict
a page.  This avoids a spinlock and list search in zpool for each
eviction.

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Cc: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Nitin Gupta <ngupta@vflare.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zpool: change pr_info to pr_debug

Change the pr_info() calls to pr_debug().  There's no need for the extra
verbosity in the log.  Also change the msg formats to be consistent.

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Cc: Kees Cook <keescook@chromium.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Ganesh Mahendran <opensource.ganesh@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zswap: runtime enable/disable

Change the "enabled" parameter to be configurable at runtime.  Remove the
enabled check from init(), and move it to the frontswap store() function;
when enabled, pages will be stored, and when disabled, pages won't be
stored.

This is almost identical to Seth's patch from 2 years ago:
http://lkml.iu.edu/hypermail/linux/kernel/1307.2/04289.html

[akpm@linux-foundation.org: tweak documentation]
Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Suggested-by: Seth Jennings <sjennings@variantweb.net>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: check comp algorithm availability earlier

Improvement idea by Marcin Jabrzyk.

comp_algorithm_store() silently accepts any supplied algorithm name,
because zram performs algorithm availability check later, during the
device configuration phase in disksize_store() and emits the following
error:

  "zram: Cannot initialise %s compressing backend"

this error line is somewhat generic and, besides, can indicate a failed
attempt to allocate compression backend's working buffers.

add algorithm availability check to comp_algorithm_store():

  echo lzz > /sys/block/zram0/comp_algorithm
  -bash: echo: write error: Invalid argument

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Reported-by: Marcin Jabrzyk <m.jabrzyk@samsung.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Nitin Gupta <ngupta@vflare.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: cut trailing newline in algorithm name

Supplied sysfs values sometimes contain new-line symbols (echo vs.  echo
-n), which we also copy as a compression algorithm name.  it works fine
when we lookup for compression algorithm, because we use sysfs_streq()
which takes care of new line symbols.  however, it doesn't look nice when
we print compression algorithm name if zcomp_create() failed:

 zram: Cannot initialise LXZ
            compressing backend

cut trailing new-line, so the error string will look like

  zram: Cannot initialise LXZ compressing backend

we also now can replace sysfs_streq() in zcomp_available_show() with
strcmp().

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Nitin Gupta <ngupta@vflare.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: cosmetic zram_bvec_write() cleanup

`bool locked' local variable tells us if we should perform
zcomp_strm_release() or not (jumped to `out' label before
zcomp_strm_find() occurred), which is equivalent to `zstrm' being or not
being NULL.  remove `locked' and check `zstrm' instead.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: add dynamic device add/remove functionality

We currently don't support on-demand device creation.  The one and only
way to have N zram devices is to specify num_devices module parameter
(default value: 1).  IOW if, for some reason, at some point, user wants
to have N + 1 devies he/she must umount all the existing devices, unload
the module, load the module passing num_devices equals to N + 1.  And do
this again, if needed.

This patch introduces zram control sysfs class, which has two sysfs
attrs:
- hot_add      -- add a new zram device
- hot_remove   -- remove a specific (device_id) zram device

hot_add sysfs attr is read-only and has only automatic device id
assignment mode (as requested by Minchan Kim).  read operation performed
on this attr creates a new zram device and returns back its device_id or
error status.

Usage example:
# add a new specific zram device
cat /sys/class/zram-control/hot_add
2

# remove a specific zram device
echo 4 > /sys/class/zram-control/hot_remove

Returning zram_add() error code back to user (-ENOMEM in this case)

cat /sys/class/zram-control/hot_add
cat: /sys/class/zram-control/hot_add: Cannot allocate memory

NOTE, there might be users who already depend on the fact that at least
zram0 device gets always created by zram_init(). Preserve this behavior.

[minchan@kernel.org: use zram->claim to avoid lockdep splat]
Signed-off-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>

zram: close race by open overriding

[ Original patch from Minchan Kim <minchan@kernel.org> ]

Commit ba6b17d68c8e ("zram: fix umount-reset_store-mount race
condition") introduced bdev->bd_mutex to protect a race between mount
and reset.  At that time, we don't have dynamic zram-add/remove feature
so it was okay.

However, as we introduce dynamic device feature, bd_mutex became
trouble.

CPU 0

echo 1 > /sys/block/zram<id>/reset
  -> kernfs->s_active(A)
    -> zram:reset_store->bd_mutex(B)

CPU 1

echo <id> > /sys/class/zram/zram-remove
  ->zram:zram_remove: bd_mutex(B)
  -> sysfs_remove_group
    -> kernfs->s_active(A)

IOW, AB -> BA deadlock

The reason we are holding bd_mutex for zram_remove is to prevent
any incoming open /dev/zram[0-9]. Otherwise, we could remove zram
others already have opened. But it causes above deadlock problem.

To fix the problem, this patch overrides block_device.open and
it returns -EBUSY if zram asserts he claims zram to reset so any
incoming open will be failed so we don't need to hold bd_mutex
for zram_remove ayn more.

This patch is to prepare for zram-add/remove feature.

[sergey.senozhatsky@gmail.com: simplify reset_store()]
Signed-off-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Acked-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: return zram device_id from zram_add()

This patch prepares zram to enable on-demand device creation.
zram_add() performs automatic device_id assignment and returns
new device id (>= 0) or error code (< 0).

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: trivial: correct flag operations comment

We don't have meta->tb_lock anymore and use meta table entry bit_spin_lock
instead. update corresponding comment.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: report every added and removed device

With dynamic device creation/removal (which will be introduced later in
the series) printing num_devices in zram_init() will not make a lot of
sense, as well as printing the number of destroyed devices in
destroy_devices().  Print per-device action (added/removed) in zram_add()
and zram_remove() instead.

Example:

[ 3645.259652] zram: Added device: zram5
[ 3646.152074] zram: Added device: zram6
[ 3650.585012] zram: Removed device: zram5
[ 3655.845584] zram: Added device: zram8
[ 3660.975223] zram: Removed device: zram6

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: remove max_num_devices limitation

Limiting the number of zram devices to 32 (default max_num_devices value)
is confusing, let's drop it.  A user with 2TB or 4TB of RAM, for example,
can request as many devices as he can handle.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: reorganize code layout

This patch looks big, but basically it just moves code blocks.
No functional changes.

Our current code layout looks like a sandwitch.

For example,
a) between read/write handlers, we have update_used_max() helper function:

static int zram_decompress_page
static int zram_bvec_read
static inline void update_used_max
static int zram_bvec_write
static int zram_bvec_rw

b) RW request handlers __zram_make_request/zram_bio_discard are divided by
sysfs attr reset_store() function and corresponding zram_reset_device()
handler:

static void zram_bio_discard
static void zram_reset_device
static ssize_t disksize_store
static ssize_t reset_store
static void __zram_make_request

c) we first a bunch of sysfs read/store functions. then a number of
one-liners, then helper functions, RW functions, sysfs functions, helper
functions again, and so on.

Reorganize layout to be more logically grouped (a brief description,
`cat zram_drv.c | grep static` gives a bigger picture):

-- one-liners: zram_test_flag/etc.

-- helpers: is_partial_io/update_position/etc

-- sysfs attr show/store functions + ZRAM_ATTR_RO() generated stats
show() functions
exception: reset and disksize store functions are required to be after
meta() functions. because we do device create/destroy actions in these
sysfs handlers.

-- "mm" functions: meta get/put, meta alloc/free, page free
static inline bool zram_meta_get
static inline void zram_meta_put
static void zram_meta_free
static struct zram_meta *zram_meta_alloc
static void zram_free_page

-- a block of I/O functions
static int zram_decompress_page
static int zram_bvec_read
static int zram_bvec_write
static void zram_bio_discard
static int zram_bvec_rw
static void __zram_make_request
static void zram_make_request
static void zram_slot_free_notify
static int zram_rw_page

-- device contol: add/remove/init/reset functions (+zram-control class
will sit here)
static int zram_reset_device
static ssize_t reset_store
static ssize_t disksize_store
static int zram_add
static void zram_remove
static int __init zram_init
static void __exit zram_exit

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: use idr instead of `zram_devices' array

This patch makes some preparations for on-demand device add/remove
functionality.

Remove `zram_devices' array and switch to id-to-pointer translation (idr).
idr doesn't bloat zram struct with additional members, f.e.  list_head,
yet still provides ability to match the device_id with the device pointer.

No user-space visible changes.

[Julia.Lawall@lip6.fr: return -ENOMEM when `queue' alloc fails]
Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Reported-by: Julia Lawall <Julia.Lawall@lip6.fr>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: cosmetic ZRAM_ATTR_RO code formatting tweak

Fix a misplaced backslash.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: add `compact` sysfs entry to documentation

We currently don't support zram on-demand device creation.  The only way
to have N zram devices is to specify num_devices module parameter (default
value 1).  That means that if, for some reason, at some point, user wants
to have N + 1 devies he/she must umount all the existing devices, unload
the module, load the module passing num_devices equals to N + 1.

This patchset introduces zram-control sysfs class, which has two sysfs
attrs:

 - hot_add     -- add a new zram device
 - hot_remove  -- remove a specific (device_id) zram device

    Usage example:
        # add a new specific zram device
        cat /sys/class/zram-control/hot_add
        1

        # remove a specific zram device
        echo 4 > /sys/class/zram-control/hot_remove

This patch (of 10):

Briefly describe missing `compact` sysfs entry.

Signed-off-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky@gmail.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zsmalloc: remove obsolete ZSMALLOC_DEBUG

The DEBUG define in zsmalloc is useless, there is no usage of it at all.

Signed-off-by: Marcin Jabrzyk <m.jabrzyk@samsung.com>
Acked-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky.work@gmail.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Nitin Gupta <ngupta@vflare.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

zram: remove obsolete ZRAM_DEBUG option

This config option doesn't provide any usage for zram.

Signed-off-by: Marcin Jabrzyk <m.jabrzyk@samsung.com>
Acked-by: Sergey Senozhatsky <sergey.senozhatsky.work@gmail.com>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Nitin Gupta <ngupta@vflare.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

s390/mm: change HPAGE_SHIFT type to int

With making HPAGE_SHIFT an unsigned integer we also accidentally changed
pageblock_order.  In order to avoid compiler warnings we make
HPAGE_SHFIT an int again.

Signed-off-by: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Suggested-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Cc: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

s390/mm: forward check for huge pmds to pmd_large()

We already do the check in pmd_large, so we can just forward the call.

Signed-off-by: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

s390/hugetlb: remove dead code for sw emulated huge pages

We now support only hugepages on hardware with EDAT1 support.  So we
remove the prepare/release_hugepage hooks and simplify set_huge_pte_at
and huge_ptep_get.

Signed-off-by: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: remove arch_prepare/release_hugepage from arch headers

Nobody used these hooks so they were removed from common code, and can now
be removed from the architectures.

Signed-off-by: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Acked-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: remove unused arch hook prepare/release_hugepage

With s390 dropping support for emulated hugepages, the last user of
arch_prepare_hugepage and arch_release_hugepage is gone.

Signed-off-by: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

s390/mm: make hugepages_supported a boot time decision

There is a potential bug with KVM and hugetlbfs if the hardware does not
support hugepages (EDAT1).  We fix this by making EDAT1 a hard requirement
for hugepages and therefore removing and simplifying code.

As s390, with the sw-emulated hugepages, was the only user of
arch_prepare/release_hugepage I also removed theses calls from common and
other architecture code.

This patch (of 5):

By dropping support for hugepages on machines which do not have the
hardware feature EDAT1, we fix a potential s390 KVM bug.

The bug would happen if a guest is backed by hugetlbfs (not supported
currently), but does not get pagetables with PGSTE.  This would lead to
random memory overwrites.

Signed-off-by: Dominik Dingel <dingel@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge first patchbomb from Andrew Morton:

 - a few misc things

 - ocfs2 udpates

 - kernel/watchdog.c feature work (took ages to get right)

 - most of MM.  A few tricky bits are held up and probably won't make 4.2.

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>: (91 commits)
  mm: kmemleak_alloc_percpu() should follow the gfp from per_alloc()
  mm, thp: respect MPOL_PREFERRED policy with non-local node
  tmpfs: truncate prealloc blocks past i_size
  mm/memory hotplug: print the last vmemmap region at the end of hot add memory
  mm/mmap.c: optimization of do_mmap_pgoff function
  mm: kmemleak: optimise kmemleak_lock acquiring during kmemleak_scan
  mm: kmemleak: avoid deadlock on the kmemleak object insertion error path
  mm: kmemleak: do not acquire scan_mutex in kmemleak_do_cleanup()
  mm: kmemleak: fix delete_object_*() race when called on the same memory block
  mm: kmemleak: allow safe memory scanning during kmemleak disabling
  memcg: convert mem_cgroup->under_oom from atomic_t to int
  memcg: remove unused mem_cgroup->oom_wakeups
  frontswap: allow multiple backends
  x86, mirror: x86 enabling - find mirrored memory ranges
  mm/memblock: allocate boot time data structures from mirrored memory
  mm/memblock: add extra "flags" to memblock to allow selection of memory based on attribute
  mm: do not ignore mapping_gfp_mask in page cache allocation paths
  mm/cma.c: fix typos in comments
  mm/oom_kill.c: print points as unsigned int
  mm/hugetlb: handle races in alloc_huge_page and hugetlb_reserve_pages
  ...

Merge tag 'please-pull-pstore' of git://git./linux/kernel/git/aegl/linux

Pull pstore updates from Tony Luck:
 "Miscellaneous pstore improvements"

* tag 'please-pull-pstore' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/aegl/linux:
  ramoops: make it possible to change mem_type param.
  pstore/ram: verify ramoops header before saving record
  fs/pstore: Optimization function ramoops_init_przs
  fs/pstore: update the backend parameter in pstore module
  pstore: do not use message compression without lock

Merge tag 'for-f2fs-4.2' of git://git./linux/kernel/git/jaegeuk/f2fs

Pull f2fs updates from Jaegeuk Kim:
 "New features:
   - per-file encryption (e.g., ext4)
   - FALLOC_FL_ZERO_RANGE
   - FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE
   - RENAME_WHITEOUT

  Major enhancement/fixes:
   - recovery broken superblocks
   - enhance f2fs_trim_fs with a discard_map
   - fix a race condition on dentry block allocation
   - fix a deadlock during summary operation
   - fix a missing fiemap result

  .. and many minor bug fixes and clean-ups were done"

* tag 'for-f2fs-4.2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jaegeuk/f2fs: (83 commits)
  f2fs: do not trim preallocated blocks when truncating after i_size
  f2fs crypto: add alloc_bounce_page
  f2fs crypto: fix to handle errors likewise ext4
  f2fs: drop the volatile_write flag only
  f2fs: skip committing valid superblock
  f2fs: setting discard option in parse_options()
  f2fs: fix to return exact trimmed size
  f2fs: support FALLOC_FL_INSERT_RANGE
  f2fs: hide common code in f2fs_replace_block
  f2fs: disable the discard option when device doesn't support
  f2fs crypto: remove alloc_page for bounce_page
  f2fs: fix a deadlock for summary page lock vs. sentry_lock
  f2fs crypto: clean up error handling in f2fs_fname_setup_filename
  f2fs crypto: avoid f2fs_inherit_context for symlink
  f2fs crypto: do not set encryption policy for non-directory by ioctl
  f2fs crypto: allow setting encryption policy once
  f2fs crypto: check context consistent for rename2
  f2fs: avoid duplicated code by reusing f2fs_read_end_io
  f2fs crypto: use per-inode tfm structure
  f2fs: recovering broken superblock during mount
  ...

Merge branch 'for_linus' of git://git./linux/kernel/git/jack/linux-fs

Pull UDF fixes and cleanups from Jan Kara:
 "The contains some small fixes and improvements in error handling for
  UDF.

  Bundled is also one ext3 coding style fix and a fix in quota
  documentation"

* 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jack/linux-fs:
  udf: fix udf_load_pvoldesc()
  udf: remove double err declaration in udf_file_write_iter()
  UDF: support NFSv2 export
  fs: ext3: super: fixed a space coding style issue
  quota: Update documentation
  udf: Return error from udf_find_entry()
  udf: Make udf_get_filename() return error instead of 0 length file name
  udf: bug on exotic flag in udf_get_filename()
  udf: improve error management in udf_CS0toNLS()
  udf: improve error management in udf_CS0toUTF8()
  udf: unicode: update function name in comments
  udf: remove unnecessary test in udf_build_ustr_exact()
  udf: Return -ENOMEM when allocation fails in udf_get_filename()

Merge tag 'docs-for-linus' of git://git.lwn.net/linux-2.6

Pull documentation updates from Jonathan Corbet:
 "The main thing here is Ingo's big subdirectory documenting feature
  support for each architecture.  Beyond that, it's the usual pile of
  fixes, tweaks, and small additions"

* tag 'docs-for-linus' of git://git.lwn.net/linux-2.6: (79 commits)
  doc:md: fix typo in md.txt.
  Documentation/mic/mpssd: don't build x86 userspace when cross compiling
  Documentation/prctl: don't build tsc tests when cross compiling
  Documentation/vDSO: don't build tests when cross compiling
  Doc:ABI/testing: Fix typo in sysfs-bus-fcoe
  Doc: Docbook: Change wikipedia's URL from http to https in scsi.tmpl
  Doc: Change wikipedia's URL from http to https
  Documentation/kernel-parameters: add missing pciserial to the earlyprintk
  Doc:pps: Fix typo in pps.txt
  kbuild : Fix documentation of INSTALL_HDR_PATH
  Documentation: filesystems: updated struct file_operations documentation in vfs.txt
  kbuild: edit explanation of clean-files variable
  Doc: ja_JP: Fix typo in HOWTO
  Move freefall program from Documentation/ to tools/
  Documentation: ARM: EXYNOS: Describe boot loaders interface
  Doc:nfc: Fix typo in nfc-hci.txt
  vfs: Minor documentation fix
  Doc: networking: txtimestamp: fix printf format warning
  Documentation, intel_pstate: Improve legacy mode internal governors description
  Documentation: extend use case for EXPORT_SYMBOL_GPL()
  ...

Merge branch 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/dtor/input

Pull input subsystem updates from Dmitry Torokhov:
 "Thanks to Samuel Thibault input device (keyboard) LEDs are no longer
  hardwired within the input core but use LED subsystem and so allow use
  of different triggers; Hans de Goede did a large update for the ALPS
  touchpad driver; we have new TI drv2665 haptics driver and DA9063
  OnKey driver, and host of other drivers got various fixes"

* 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input: (55 commits)
  Input: pixcir_i2c_ts - fix receive error
  MAINTAINERS: remove non existent input mt git tree
  Input: improve usage of gpiod API
  tty/vt/keyboard: define LED triggers for VT keyboard lock states
  tty/vt/keyboard: define LED triggers for VT LED states
  Input: export LEDs as class devices in sysfs
  Input: cyttsp4 - use swap() in cyttsp4_get_touch()
  Input: goodix - do not explicitly set evbits in input device
  Input: goodix - export id and version read from device
  Input: goodix - fix variable length array warning
  Input: goodix - fix alignment issues
  Input: add OnKey driver for DA9063 MFD part
  Input: elan_i2c - add product IDs FW names
  Input: elan_i2c - add support for multi IC type and iap format
  Input: focaltech - report finger width to userspace
  tty: remove platform_sysrq_reset_seq
  Input: synaptics_i2c - use proper boolean values
  Input: psmouse - use true instead of 1 for boolean values
  Input: cyapa - fix a few typos in comments
  Input: stmpe-ts - enforce device tree only mode
  ...

Merge tag 'edac_for_4.2_2' of git://git./linux/kernel/git/bp/bp

Pull EDAC updates from Borislav Petkov:

 - New APM X-Gene SoC EDAC driver (Loc Ho)

 - AMD error injection module improvements (Aravind Gopalakrishnan)

 - Altera Arria 10 support (Thor Thayer)

 - misc fixes and cleanups all over the place

* tag 'edac_for_4.2_2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bp/bp: (28 commits)
  EDAC: Update Documentation/edac.txt
  EDAC: Fix typos in Documentation/edac.txt
  EDAC, mce_amd_inj: Set MISCV on injection
  EDAC, mce_amd_inj: Move bit preparations before the injection
  EDAC, mce_amd_inj: Cleanup and simplify README
  EDAC, altera: Do not allow suspend when EDAC is enabled
  EDAC, mce_amd_inj: Make inj_type static
  arm: socfpga: dts: Add Arria10 SDRAM EDAC DTS support
  EDAC, altera: Add Arria10 EDAC support
  EDAC, altera: Refactor for Altera CycloneV SoC
  EDAC, altera: Generalize driver to use DT Memory size
  EDAC, mce_amd_inj: Add README file
  EDAC, mce_amd_inj: Add individual permissions field to dfs_node
  EDAC, mce_amd_inj: Modify flags attribute to use string arguments
  EDAC, mce_amd_inj: Read out number of MCE banks from the hardware
  EDAC, mce_amd_inj: Use MCE_INJECT_GET macro for bank node too
  EDAC, xgene: Fix cpuid abuse
  EDAC, mpc85xx: Extend error address to 64 bit
  EDAC, mpc8xxx: Adapt for FSL SoC
  EDAC, edac_stub: Drop arch-specific include
  ...

Merge tag 'pinctrl-v4.2-1' of git://git./linux/kernel/git/linusw/linux-pinctrl

Pull pin control updates from Linus Walleij:
 "Here is the bulk of pin control changes for the v4.2 series: Quite a
  lot of new SoC subdrivers and two new main drivers this time, apart
  from that business as usual.

  Details:

  Core functionality:
   - Enable exclusive pin ownership: it is possible to flag a pin
     controller so that GPIO and other functions cannot use a single pin
     simultaneously.

  New drivers:
   - NXP LPC18xx System Control Unit pin controller
   - Imagination Pistachio SoC pin controller

  New subdrivers:
   - Freescale i.MX7d SoC
   - Intel Sunrisepoint-H PCH
   - Renesas PFC R8A7793
   - Renesas PFC R8A7794
   - Mediatek MT6397, MT8127
   - SiRF Atlas 7
   - Allwinner A33
   - Qualcomm MSM8660
   - Marvell Armada 395
   - Rockchip RK3368

  Cleanups:
   - A big cleanup of the Marvell MVEBU driver rectifying it to
     correspond to reality
   - Drop platform device probing from the SH PFC driver, we are now a
     DT only shop for SuperH
   - Drop obsolte multi-platform check for SH PFC
   - Various janitorial: constification, grammar etc

  Improvements:
   - The AT91 GPIO portions now supports the set_multiple() feature
   - Split out SPI pins on the Xilinx Zynq
   - Support DTs without specific function nodes in the i.MX driver"

* tag 'pinctrl-v4.2-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linusw/linux-pinctrl: (99 commits)
  pinctrl: rockchip: add support for the rk3368
  pinctrl: rockchip: generalize perpin driver-strength setting
  pinctrl: sh-pfc: r8a7794: add SDHI pin groups
  pinctrl: sh-pfc: r8a7794: add MMCIF pin groups
  pinctrl: sh-pfc: add R8A7794 PFC support
  pinctrl: make pinctrl_register() return proper error code
  pinctrl: mvebu: armada-39x: add support for Armada 395 variant
  pinctrl: mvebu: armada-39x: add missing SATA functions
  pinctrl: mvebu: armada-39x: add missing PCIe functions
  pinctrl: mvebu: armada-38x: add ptp functions
  pinctrl: mvebu: armada-38x: add ua1 functions
  pinctrl: mvebu: armada-38x: add nand functions
  pinctrl: mvebu: armada-38x: add sata functions
  pinctrl: mvebu: armada-xp: add dram functions
  pinctrl: mvebu: armada-xp: add nand rb function
  pinctrl: mvebu: armada-xp: add spi1 function
  pinctrl: mvebu: armada-39x: normalize ref clock naming
  pinctrl: mvebu: armada-xp: rename spi to spi0
  pinctrl: mvebu: armada-370: align spi1 clock pin naming
  pinctrl: mvebu: armada-370: align VDD cpu-pd pin naming with datasheet
  ...

Merge tag 'backlight-for-linus-4.2' of git://git./linux/kernel/git/lee/backlight

Pull backlight updates from Lee Jones:
 "Changes to existing drivers:

   - supply MODULE_DEVICE_TABLE() to ensure probing
   - constify struct; da9052_bl
   - enable compile test; lcd_l4f00242t03, lcd_lms283fg05, backlight_gpio
   - suspend/resume bugfix; lp855x_bl
   - devm_gpiod_get_optional() API fixup; pwm_bl
   - error handling fixup; backlight"

* tag 'backlight-for-linus-4.2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/backlight:
  backlight: Change the return type of backlight_update_status() to int
  backlight: pwm_bl: Simplify usage of devm_gpiod_get_optional
  backlight: lp855x: Don't clear level on suspend/blank
  backlight: Allow compile test of GPIO consumers if !GPIOLIB
  video: backlight: da9052: Constify platform_device_id
  gpio-backlight: Discover driver during boot time

mm: kmemleak_alloc_percpu() should follow the gfp from per_alloc()

Beginning at commit d52d3997f843 ("ipv6: Create percpu rt6_info"), the
following INFO splat is logged:

  ===============================
  [ INFO: suspicious RCU usage. ]
  4.1.0-rc7-next-20150612 #1 Not tainted
  -------------------------------
  kernel/sched/core.c:7318 Illegal context switch in RCU-bh read-side critical section!
  other info that might help us debug this:
  rcu_scheduler_active = 1, debug_locks = 0
   3 locks held by systemd/1:
   #0:  (rtnl_mutex){+.+.+.}, at: [<ffffffff815f0c8f>] rtnetlink_rcv+0x1f/0x40
   #1:  (rcu_read_lock_bh){......}, at: [<ffffffff816a34e2>] ipv6_add_addr+0x62/0x540
   #2:  (addrconf_hash_lock){+...+.}, at: [<ffffffff816a3604>] ipv6_add_addr+0x184/0x540
  stack backtrace:
  CPU: 0 PID: 1 Comm: systemd Not tainted 4.1.0-rc7-next-20150612 #1
  Hardware name: TOSHIBA TECRA A50-A/TECRA A50-A, BIOS Version 4.20   04/17/2014
  Call Trace:
    dump_stack+0x4c/0x6e
    lockdep_rcu_suspicious+0xe7/0x120
    ___might_sleep+0x1d5/0x1f0
    __might_sleep+0x4d/0x90
    kmem_cache_alloc+0x47/0x250
    create_object+0x39/0x2e0
    kmemleak_alloc_percpu+0x61/0xe0
    pcpu_alloc+0x370/0x630

Additional backtrace lines are truncated.  In addition, the above splat
is followed by several "BUG: sleeping function called from invalid
context at mm/slub.c:1268" outputs.  As suggested by Martin KaFai Lau,
these are the clue to the fix.  Routine kmemleak_alloc_percpu() always
uses GFP_KERNEL for its allocations, whereas it should follow the gfp
from its callers.

Reviewed-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Reviewed-by: Kamalesh Babulal <kamalesh@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Signed-off-by: Larry Finger <Larry.Finger@lwfinger.net>
Cc: Martin KaFai Lau <kafai@fb.com>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux-foundation.org>
Cc: <stable@vger.kernel.org> [3.18+]
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, thp: respect MPOL_PREFERRED policy with non-local node

Since commit 077fcf116c8c ("mm/thp: allocate transparent hugepages on
local node"), we handle THP allocations on page fault in a special way -
for non-interleave memory policies, the allocation is only attempted on
the node local to the current CPU, if the policy's nodemask allows the
node.

This is motivated by the assumption that THP benefits cannot offset the
cost of remote accesses, so it's better to fallback to base pages on the
local node (which might still be available, while huge pages are not due
to fragmentation) than to allocate huge pages on a remote node.

The nodemask check prevents us from violating e.g.  MPOL_BIND policies
where the local node is not among the allowed nodes.  However, the
current implementation can still give surprising results for the
MPOL_PREFERRED policy when the preferred node is different than the
current CPU's local node.

In such case we should honor the preferred node and not use the local
node, which is what this patch does.  If hugepage allocation on the
preferred node fails, we fall back to base pages and don't try other
nodes, with the same motivation as is done for the local node hugepage
allocations.  The patch also moves the MPOL_INTERLEAVE check around to
simplify the hugepage specific test.

The difference can be demonstrated using in-tree transhuge-stress test
on the following 2-node machine where half memory on one node was
occupied to show the difference.

> numactl --hardware
available: 2 nodes (0-1)
node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
node 0 size: 7878 MB
node 0 free: 3623 MB
node 1 cpus: 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
node 1 size: 8045 MB
node 1 free: 7818 MB
node distances:
node   0   1
  0:  10  21
  1:  21  10

Before the patch:
> numactl -p0 -C0 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 2.197 s/loop, 0.276 ms/page,   7249.168 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 1786 different pages

> numactl -p0 -C12 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 2.962 s/loop, 0.372 ms/page,   5376.172 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 3873 different pages

Number of successful THP allocations corresponds to free memory on node 0 in
the first case and node 1 in the second case, i.e. -p parameter is ignored and
cpu binding "wins".

After the patch:
> numactl -p0 -C0 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 2.183 s/loop, 0.274 ms/page,   7295.516 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 1760 different pages

> numactl -p0 -C12 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 2.878 s/loop, 0.361 ms/page,   5533.638 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 1750 different pages

> numactl -p1 -C0 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 4.628 s/loop, 0.581 ms/page,   3440.893 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 3918 different pages

The -p parameter is respected regardless of cpu binding.

> numactl -C0 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 2.202 s/loop, 0.277 ms/page,   7230.003 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 1750 different pages

> numactl -C12 ./transhuge-stress
transhuge-stress: 3.020 s/loop, 0.379 ms/page,   5273.324 MiB/s 7962 succeed,    0 failed, 3916 different pages

Without -p parameter, hugepage restriction to CPU-local node works as before.

Fixes: 077fcf116c8c ("mm/thp: allocate transparent hugepages on local node")
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: <stable@vger.kernel.org> [4.0+]
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

tmpfs: truncate prealloc blocks past i_size

One of the rocksdb people noticed that when you do something like this

    fallocate(fd, FALLOC_FL_KEEP_SIZE, 0, 10M)
    pwrite(fd, buf, 5M, 0)
    ftruncate(5M)

on tmpfs, the file would still take up 10M: which led to super fun
issues because we were getting ENOSPC before we thought we should be
getting ENOSPC.  This patch fixes the problem, and mirrors what all the
other fs'es do (and was agreed to be the correct behaviour at LSF).

I tested it locally to make sure it worked properly with the following

    xfs_io -f -c "falloc -k 0 10M" -c "pwrite 0 5M" -c "truncate 5M" file

Without the patch we have "Blocks: 20480", with the patch we have the
correct value of "Blocks: 10240".

Signed-off-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Signed-off-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memory hotplug: print the last vmemmap region at the end of hot add memory

When hot add two nodes continuously, we found the vmemmap region info is
a bit messed.  The last region of node 2 is printed when node 3 hot
added, like the following:

  Initmem setup node 2 [mem 0x0000000000000000-0xffffffffffffffff]
   On node 2 totalpages: 0
   Built 2 zonelists in Node order, mobility grouping on.  Total pages: 16090539
   Policy zone: Normal
   init_memory_mapping: [mem 0x40000000000-0x407ffffffff]
    [mem 0x40000000000-0x407ffffffff] page 1G
    [ffffea1000000000-ffffea10001fffff] PMD -> [ffff8a077d800000-ffff8a077d9fffff] on node 2
    [ffffea1000200000-ffffea10003fffff] PMD -> [ffff8a077de00000-ffff8a077dffffff] on node 2
  ...
    [ffffea101f600000-ffffea101f9fffff] PMD -> [ffff8a074ac00000-ffff8a074affffff] on node 2
    [ffffea101fa00000-ffffea101fdfffff] PMD -> [ffff8a074a800000-ffff8a074abfffff] on node 2
  Initmem setup node 3 [mem 0x0000000000000000-0xffffffffffffffff]
   On node 3 totalpages: 0
   Built 3 zonelists in Node order, mobility grouping on.  Total pages: 16090539
   Policy zone: Normal
   init_memory_mapping: [mem 0x60000000000-0x607ffffffff]
    [mem 0x60000000000-0x607ffffffff] page 1G
    [ffffea101fe00000-ffffea101fffffff] PMD -> [ffff8a074a400000-ffff8a074a5fffff] on node 2 <=== node 2 ???
    [ffffea1800000000-ffffea18001fffff] PMD -> [ffff8a074a600000-ffff8a074a7fffff] on node 3
    [ffffea1800200000-ffffea18005fffff] PMD -> [ffff8a074a000000-ffff8a074a3fffff] on node 3
    [ffffea1800600000-ffffea18009fffff] PMD -> [ffff8a0749c00000-ffff8a0749ffffff] on node 3
  ...

The cause is the last region was missed at the and of hot add memory,
and p_start, p_end, node_start were not reset, so when hot add memory to
a new node, it will consider they are not contiguous blocks and print
the previous one.  So we print the last vmemmap region at the end of hot
add memory to avoid the confusion.

Signed-off-by: Zhu Guihua <zhugh.fnst@cn.fujitsu.com>
Reviewed-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>

mm/mmap.c: optimization of do_mmap_pgoff function

The simple check for zero length memory mapping may be performed
earlier.  So that in case of zero length memory mapping some unnecessary
code is not executed at all.  It does not make the code less readable
and saves some CPU cycles.

Signed-off-by: Piotr Kwapulinski <kwapulinski.piotr@gmail.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: kmemleak: optimise kmemleak_lock acquiring during kmemleak_scan

The kmemleak memory scanning uses finer grained object->lock spinlocks
primarily to avoid races with the memory block freeing.  However, the
pointer lookup in the rb tree requires the kmemleak_lock to be held.
This is currently done in the find_and_get_object() function for each
pointer-like location read during scanning.  While this allows a low
latency on kmemleak_*() callbacks on other CPUs, the memory scanning is
slower.

This patch moves the kmemleak_lock outside the scan_block() loop,
acquiring/releasing it only once per scanned memory block.  The
allow_resched logic is moved outside scan_block() and a new
scan_large_block() function is implemented which splits large blocks in
MAX_SCAN_SIZE chunks with cond_resched() calls in-between.  A redundant
(object->flags & OBJECT_NO_SCAN) check is also removed from
scan_object().

With this patch, the kmemleak scanning performance is significantly
improved: at least 50% with lock debugging disabled and over an order of
magnitude with lock proving enabled (on an arm64 system).

Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: kmemleak: avoid deadlock on the kmemleak object insertion error path

While very unlikely (usually kmemleak or sl*b bug), the create_object()
function in mm/kmemleak.c may fail to insert a newly allocated object into
the rb tree.  When this happens, kmemleak disables itself and prints
additional information about the object already found in the rb tree.
Such printing is done with the parent->lock acquired, however the
kmemleak_lock is already held.  This is a potential race with the scanning
thread which acquires object->lock and kmemleak_lock in a

This patch removes the locking around the 'parent' object information
printing.  Such object cannot be freed or removed from object_tree_root
and object_list since kmemleak_lock is already held.  There is a very
small risk that some of the object data is being modified on another CPU
but the only downside is inconsistent information printing.

Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: kmemleak: do not acquire scan_mutex in kmemleak_do_cleanup()

The kmemleak_do_cleanup() work thread already waits for the kmemleak_scan
thread to finish via kthread_stop().  Waiting in kthread_stop() while
scan_mutex is held may lead to deadlock if kmemleak_scan_thread() also
waits to acquire for scan_mutex.

Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: kmemleak: fix delete_object_*() race when called on the same memory block

Calling delete_object_*() on the same pointer is not a standard use case
(unless there is a bug in the code calling kmemleak_free()).  However,
during kmemleak disabling (error or user triggered via /sys), there is a
potential race between kmemleak_free() calls on a CPU and
__kmemleak_do_cleanup() on a different CPU.

The current delete_object_*() implementation first performs a look-up
holding kmemleak_lock, increments the object->use_count and then
re-acquires kmemleak_lock to remove the object from object_tree_root and
object_list.

This patch simplifies the delete_object_*() mechanism to both look up
and remove an object from the object_tree_root and object_list
atomically (guarded by kmemleak_lock).  This allows safe concurrent
calls to delete_object_*() on the same pointer without additional
locking for synchronising the kmemleak_free_enabled flag.

A side effect is a slight improvement in the delete_object_*() performance
by avoiding acquiring kmemleak_lock twice and incrementing/decrementing
object->use_count.

Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: kmemleak: allow safe memory scanning during kmemleak disabling

The kmemleak scanning thread can run for minutes.  Callbacks like
kmemleak_free() are allowed during this time, the race being taken care
of by the object->lock spinlock.  Such lock also prevents a memory block
from being freed or unmapped while it is being scanned by blocking the
kmemleak_free() -> ...  -> __delete_object() function until the lock is
released in scan_object().

When a kmemleak error occurs (e.g.  it fails to allocate its metadata),
kmemleak_enabled is set and __delete_object() is no longer called on
freed objects.  If kmemleak_scan is running at the same time,
kmemleak_free() no longer waits for the object scanning to complete,
allowing the corresponding memory block to be freed or unmapped (in the
case of vfree()).  This leads to kmemleak_scan potentially triggering a
page fault.

This patch separates the kmemleak_free() enabling/disabling from the
overall kmemleak_enabled nob so that we can defer the disabling of the
object freeing tracking until the scanning thread completed.  The
kmemleak_free_part() is deliberately ignored by this patch since this is
only called during boot before the scanning thread started.

Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Reported-by: Vignesh Radhakrishnan <vigneshr@codeaurora.org>
Tested-by: Vignesh Radhakrishnan <vigneshr@codeaurora.org>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

memcg: convert mem_cgroup->under_oom from atomic_t to int

memcg->under_oom tracks whether the memcg is under OOM conditions and is
an atomic_t counter managed with mem_cgroup_[un]mark_under_oom().  While
atomic_t appears to be simple synchronization-wise, when used as a
synchronization construct like here, it's trickier and more error-prone
due to weak memory ordering rules, especially around atomic_read(), and
false sense of security.

For example, both non-trivial read sites of memcg->under_oom are a bit
problematic although not being actually broken.

* mem_cgroup_oom_register_event()

  It isn't explicit what guarantees the memory ordering between event
  addition and memcg->under_oom check.  This isn't broken only because
  memcg_oom_lock is used for both event list and memcg->oom_lock.

* memcg_oom_recover()

  The lockless test doesn't have any explanation why this would be
  safe.

mem_cgroup_[un]mark_under_oom() are very cold paths and there's no point
in avoiding locking memcg_oom_lock there.  This patch converts
memcg->under_oom from atomic_t to int, puts their modifications under
memcg_oom_lock and documents why the lockless test in
memcg_oom_recover() is safe.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@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>

memcg: remove unused mem_cgroup->oom_wakeups

Since commit 4942642080ea ("mm: memcg: handle non-error OOM situations
more gracefully"), nobody uses mem_cgroup->oom_wakeups.  Remove it.

While at it, also fold memcg_wakeup_oom() into memcg_oom_recover() which
is its only user.  This cleanup was suggested by Michal.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@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>

frontswap: allow multiple backends

Change frontswap single pointer to a singly linked list of frontswap
implementations.  Update Xen tmem implementation as register no longer
returns anything.

Frontswap only keeps track of a single implementation; any
implementation that registers second (or later) will replace the
previously registered implementation, and gets a pointer to the previous
implementation that the new implementation is expected to pass all
frontswap functions to if it can't handle the function itself.  However
that method doesn't really make much sense, as passing that work on to
every implementation adds unnecessary work to implementations; instead,
frontswap should simply keep a list of all registered implementations
and try each implementation for any function.  Most importantly, neither
of the two currently existing frontswap implementations in the kernel
actually do anything with any previous frontswap implementation that
they replace when registering.

This allows frontswap to successfully manage multiple implementations by
keeping a list of them all.

Signed-off-by: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Cc: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Cc: Boris Ostrovsky <boris.ostrovsky@oracle.com>
Cc: David Vrabel <david.vrabel@citrix.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

x86, mirror: x86 enabling - find mirrored memory ranges

UEFI GetMemoryMap() uses a new attribute bit to mark mirrored memory
address ranges.  See UEFI 2.5 spec pages 157-158:

  http://www.uefi.org/sites/default/files/resources/UEFI%202_5.pdf

On EFI enabled systems scan the memory map and tell memblock about any
mirrored ranges.

Signed-off-by: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Hanjun Guo <guohanjun@huawei.com>
Cc: Xiexiuqi <xiexiuqi@huawei.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Yinghai Lu <yinghai@kernel.org>
Cc: Naoya Horiguchi <nao.horiguchi@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memblock: allocate boot time data structures from mirrored memory

Try to allocate all boot time kernel data structures from mirrored
memory.

If we run out of mirrored memory print warnings, but fall back to using
non-mirrored memory to make sure that we still boot.

By number of bytes, most of what we allocate at boot time is the page
structures.  64 bytes per 4K page on x86_64 ...  or about 1.5% of total
system memory.  For workloads where the bulk of memory is allocated to
applications this may represent a useful improvement to system
availability since 1.5% of total memory might be a third of the memory
allocated to the kernel.

Signed-off-by: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Hanjun Guo <guohanjun@huawei.com>
Cc: Xiexiuqi <xiexiuqi@huawei.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Yinghai Lu <yinghai@kernel.org>
Cc: Naoya Horiguchi <nao.horiguchi@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memblock: add extra "flags" to memblock to allow selection of memory based on attribute

Some high end Intel Xeon systems report uncorrectable memory errors as a
recoverable machine check.  Linux has included code for some time to
process these and just signal the affected processes (or even recover
completely if the error was in a read only page that can be replaced by
reading from disk).

But we have no recovery path for errors encountered during kernel code
execution.  Except for some very specific cases were are unlikely to ever
be able to recover.

Enter memory mirroring. Actually 3rd generation of memory mirroing.

Gen1: All memory is mirrored
Pro: No s/w enabling - h/w just gets good data from other side of the
     mirror
Con: Halves effective memory capacity available to OS/applications

Gen2: Partial memory mirror - just mirror memory begind some memory controllers
Pro: Keep more of the capacity
Con: Nightmare to enable. Have to choose between allocating from
     mirrored memory for safety vs. NUMA local memory for performance

Gen3: Address range partial memory mirror - some mirror on each memory
      controller
Pro: Can tune the amount of mirror and keep NUMA performance
Con: I have to write memory management code to implement

The current plan is just to use mirrored memory for kernel allocations.
This has been broken into two phases:

1) This patch series - find the mirrored memory, use it for boot time
   allocations

2) Wade into mm/page_alloc.c and define a ZONE_MIRROR to pick up the
   unused mirrored memory from mm/memblock.c and only give it out to
   select kernel allocations (this is still being scoped because
   page_alloc.c is scary).

This patch (of 3):

Add extra "flags" to memblock to allow selection of memory based on
attribute.  No functional changes

Signed-off-by: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: Xishi Qiu <qiuxishi@huawei.com>
Cc: Hanjun Guo <guohanjun@huawei.com>
Cc: Xiexiuqi <xiexiuqi@huawei.com>
Cc: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: "H. Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
Cc: Yinghai Lu <yinghai@kernel.org>
Cc: Naoya Horiguchi <nao.horiguchi@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: do not ignore mapping_gfp_mask in page cache allocation paths

page_cache_read, do_generic_file_read, __generic_file_splice_read and
__ntfs_grab_cache_pages currently ignore mapping_gfp_mask when calling
add_to_page_cache_lru which might cause recursion into fs down in the
direct reclaim path if the mapping really relies on GFP_NOFS semantic.

This doesn't seem to be the case now because page_cache_read (page fault
path) doesn't seem to suffer from the reclaim recursion issues and
do_generic_file_read and __generic_file_splice_read also shouldn't be
called under fs locks which would deadlock in the reclaim path.  Anyway it
is better to obey mapping gfp mask and prevent from later breakage.

[akpm@linux-foundation.org: coding-style fixes]
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.com>
Cc: Neil Brown <neilb@suse.de>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Anton Altaparmakov <anton@tuxera.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/cma.c: fix typos in comments

Signed-off-by: Shailendra Verma <shailendra.capricorn@gmail.com>
Acked-by: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/oom_kill.c: print points as unsigned int

In oom_kill_process(), the variable 'points' is unsigned int.  Print it as
such.

Signed-off-by: Wang Long <long.wanglong@huawei.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: handle races in alloc_huge_page and hugetlb_reserve_pages

alloc_huge_page and hugetlb_reserve_pages use region_chg to calculate the
number of pages which will be added to the reserve map.  Subpool and
global reserve counts are adjusted based on the output of region_chg.
Before the pages are actually added to the reserve map, these routines
could race and add fewer pages than expected.  If this happens, the
subpool and global reserve counts are not correct.

Compare the number of pages actually added (region_add) to those expected
to added (region_chg).  If fewer pages are actually added, this indicates
a race and adjust counters accordingly.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Reviewed-by: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Luiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: compute/return the number of regions added by region_add()

Modify region_add() to keep track of regions(pages) added to the reserve
map and return this value.  The return value can be compared to the return
value of region_chg() to determine if the map was modified between calls.

Make vma_commit_reservation() also pass along the return value of
region_add().  In the normal case, we want vma_commit_reservation to
return the same value as the preceding call to vma_needs_reservation.
Create a common __vma_reservation_common routine to help keep the special
case return values in sync

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Luiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: document the reserve map/region tracking routines

While working on hugetlbfs fallocate support, I noticed the following race
in the existing code.  It is unlikely that this race is hit very often in
the current code.  However, if more functionality to add and remove pages
to hugetlbfs mappings (such as fallocate) is added the likelihood of
hitting this race will increase.

alloc_huge_page and hugetlb_reserve_pages use information from the reserve
map to determine if there are enough available huge pages to complete the
operation, as well as adjust global reserve and subpool usage counts.  The
order of operations is as follows:

- call region_chg() to determine the expected change based on reserve map
- determine if enough resources are available for this operation
- adjust global counts based on the expected change
- call region_add() to update the reserve map

The issue is that reserve map could change between the call to region_chg
and region_add.  In this case, the counters which were adjusted based on
the output of region_chg will not be correct.

In order to hit this race today, there must be an existing shared hugetlb
mmap created with the MAP_NORESERVE flag.  A page fault to allocate a huge
page via this mapping must occur at the same another task is mapping the
same region without the MAP_NORESERVE flag.

The patch set does not prevent the race from happening.  Rather, it adds
simple functionality to detect when the race has occurred.  If a race is
detected, then the incorrect counts are adjusted.

Review comments pointed out the need for documentation of the existing
region/reserve map routines.  This patch set also adds documentation in
this area.

This patch (of 3):

This is a documentation only patch and does not modify any code.
Descriptions of the routines used for reserve map/region tracking are
added.

Signed-off-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Davidlohr Bueso <dave@stgolabs.net>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Luiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Documentation/vm/unevictable-lru.txt: clarify MAP_LOCKED behavior

There is a very subtle difference between mmap()+mlock() vs
mmap(MAP_LOCKED) semantic.  The former one fails if the population of the
area fails while the later one doesn't.  This basically means that
mmap(MAPLOCKED) areas might see major fault after mmap syscall returns
which is not the case for mlock.  mmap man page has already been altered
but Documentation/vm/unevictable-lru.txt deserves a clarification as well.

Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Reported-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: nommu: refactor debug and warning prints

kenter/kleave/kdebug are wrapper macros to print functions flow and debug
information.  This set was written before pr_devel() was introduced, so it
was controlled by "#if 0" construction.  It is questionable if anyone is
using them [1] now.

This patch removes these macros, converts numerous printk(KERN_WARNING,
...) to use general pr_warn(...) and removes debug print line from
validate_mmap_request() function.

Signed-off-by: Leon Romanovsky <leon@leon.nu>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: clarify that the function operates on hugepage pte

We have confusing functions to clear pmd, pmd_clear_* and pmd_clear.  Add
_huge_ to pmdp_clear functions so that we are clear that they operate on
hugepage pte.

We don't bother about other functions like pmdp_set_wrprotect,
pmdp_clear_flush_young, because they operate on PTE bits and hence
indicate they are operating on hugepage ptes

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

powerpc/mm: use generic version of pmdp_clear_flush()

Also move the pmd_trans_huge check to generic code.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/thp: split out pmd collapse flush into separate functions

Architectures like ppc64 [1] need to do special things while clearing pmd
before a collapse.  For them this operation is largely different from a
normal hugepage pte clear.  Hence add a separate function to clear pmd
before collapse.  After this patch pmdp_* functions operate only on
hugepage pte, and not on regular pmd_t values pointing to page table.

[1] ppc64 needs to invalidate all the normal page pte mappings we already
have inserted in the hardware hash page table.  But before doing that we
need to make sure there are no parallel hash page table insert going on.
So we need to do a kick_all_cpus_sync() before flushing the older hash
table entries.  By moving this to a separate function we capture these
details and mention how it is different from a hugepage pte clear.

This patch is a cleanup and only does code movement for clarity.  There
should not be any change in functionality.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

tracing: add trace event for memory-failure

RAS user space tools like rasdaemon which base on trace event, could
receive mce error event, but no memory recovery result event.  So, I want
to add this event to make this scenario complete.

This patch add a event at ras group for memory-failure.

The output like below:
#  tracer: nop
#
#  entries-in-buffer/entries-written: 2/2   #P:24
#
#                               _-----=> irqs-off
#                              / _----=> need-resched
#                             | / _---=> hardirq/softirq
#                             || / _--=> preempt-depth
#                             ||| /     delay
#            TASK-PID   CPU#  ||||    TIMESTAMP  FUNCTION
#               | |       |   ||||       |         |
       mce-inject-13150 [001] ....   277.019359: memory_failure_event: pfn 0x19869: recovery action for free buddy page: Delayed

[xiexiuqi@huawei.com: fix build error]
Signed-off-by: Xie XiuQi <xiexiuqi@huawei.com>
Reviewed-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Acked-by: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: Chen Gong <gong.chen@linux.intel.com>
Cc: Jim Davis <jim.epost@gmail.com>
Signed-off-by: Xie XiuQi <xiexiuqi@huawei.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

memory-failure: change type of action_result's param 3 to enum

Change type of action_result's param 3 to enum for type consistency,
and rename mf_outcome to mf_result for clearly.

Signed-off-by: Xie XiuQi <xiexiuqi@huawei.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Chen Gong <gong.chen@linux.intel.com>
Cc: Jim Davis <jim.epost@gmail.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

memory-failure: export page_type and action result

Export 'outcome' and 'action_page_type' to mm.h, so we could use
this emnus outside.

This patch is preparation for adding trace events for memory-failure
recovery action.

Signed-off-by: Xie XiuQi <xiexiuqi@huawei.com>
Acked-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Chen Gong <gong.chen@linux.intel.com>
Cc: Jim Davis <jim.epost@gmail.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, memcg: Try charging a page before setting page up to date

Historically memcg overhead was high even if memcg was unused.  This has
improved a lot but it still showed up in a profile summary as being a
problem.

/usr/src/linux-4.0-vanilla/mm/memcontrol.c                           6.6441   395842
  mem_cgroup_try_charge                                                        2.950%   175781
  __mem_cgroup_count_vm_event                                                  1.431%    85239
  mem_cgroup_page_lruvec                                                       0.456%    27156
  mem_cgroup_commit_charge                                                     0.392%    23342
  uncharge_list                                                                0.323%    19256
  mem_cgroup_update_lru_size                                                   0.278%    16538
  memcg_check_events                                                           0.216%    12858
  mem_cgroup_charge_statistics.isra.22                                         0.188%    11172
  try_charge                                                                   0.150%     8928
  commit_charge                                                                0.141%     8388
  get_mem_cgroup_from_mm                                                       0.121%     7184

That is showing that 6.64% of system CPU cycles were in memcontrol.c and
dominated by mem_cgroup_try_charge.  The annotation shows that the bulk
of the cost was checking PageSwapCache which is expected to be cache hot
but is very expensive.  The problem appears to be that __SetPageUptodate
is called just before the check which is a write barrier.  It is
required to make sure struct page and page data is written before the
PTE is updated and the data visible to userspace.  memcg charging does
not require or need the barrier but gets unfairly hit with the cost so
this patch attempts the charging before the barrier.  Aside from the
accidental cost to memcg there is the added benefit that the barrier is
avoided if the page cannot be charged.  When applied the relevant
profile summary is as follows.

/usr/src/linux-4.0-chargefirst-v2r1/mm/memcontrol.c                  3.7907   223277
  __mem_cgroup_count_vm_event                                                  1.143%    67312
  mem_cgroup_page_lruvec                                                       0.465%    27403
  mem_cgroup_commit_charge                                                     0.381%    22452
  uncharge_list                                                                0.332%    19543
  mem_cgroup_update_lru_size                                                   0.284%    16704
  get_mem_cgroup_from_mm                                                       0.271%    15952
  mem_cgroup_try_charge                                                        0.237%    13982
  memcg_check_events                                                           0.222%    13058
  mem_cgroup_charge_statistics.isra.22                                         0.185%    10920
  commit_charge                                                                0.140%     8235
  try_charge                                                                   0.131%     7716

That brings the overhead down to 3.79% and leaves the memcg fault
accounting to the root cgroup but it's an improvement.  The difference
in headline performance of the page fault microbench is marginal as
memcg is such a small component of it.

pft faults
                                       4.0.0                  4.0.0
                                     vanilla            chargefirst
Hmean    faults/cpu-1 1443258.1051 (  0.00%) 1509075.7561 (  4.56%)
Hmean    faults/cpu-3 1340385.9270 (  0.00%) 1339160.7113 ( -0.09%)
Hmean    faults/cpu-5  875599.0222 (  0.00%)  874174.1255 ( -0.16%)
Hmean    faults/cpu-7  601146.6726 (  0.00%)  601370.9977 (  0.04%)
Hmean    faults/cpu-8  510728.2754 (  0.00%)  510598.8214 ( -0.03%)
Hmean    faults/sec-1 1432084.7845 (  0.00%) 1497935.5274 (  4.60%)
Hmean    faults/sec-3 3943818.1437 (  0.00%) 3941920.1520 ( -0.05%)
Hmean    faults/sec-5 3877573.5867 (  0.00%) 3869385.7553 ( -0.21%)
Hmean    faults/sec-7 3991832.0418 (  0.00%) 3992181.4189 (  0.01%)
Hmean    faults/sec-8 3987189.8167 (  0.00%) 3986452.2204 ( -0.02%)

It's only visible at single threaded. The overhead is there for higher
threads but other factors dominate.

Signed-off-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

hugetlb: do not account hugetlb pages as NR_FILE_PAGES

hugetlb pages uses add_to_page_cache to track shared mappings.  This is
OK from the data structure point of view but it is less so from the
NR_FILE_PAGES accounting:

- huge pages are accounted as 4k which is clearly wrong
- this counter is used as the amount of the reclaimable page
  cache which is incorrect as well because hugetlb pages are
  special and not reclaimable
- the counter is then exported to userspace via /proc/meminfo
  (in Cached:), /proc/vmstat and /proc/zoneinfo as
  nr_file_pages which is confusing at least:
  Cached:          8883504 kB
  HugePages_Free:     8348
  ...
  Cached:          8916048 kB
  HugePages_Free:      156
  ...
  thats 8192 huge pages allocated which is ~16G accounted as 32M

There are usually not that many huge pages in the system for this to
make any visible difference e.g.  by fooling __vm_enough_memory or
zone_pagecache_reclaimable.

Fix this by special casing huge pages in both __delete_from_page_cache
and __add_to_page_cache_locked.  replace_page_cache_page is currently
only used by fuse and that shouldn't touch hugetlb pages AFAICS but it
is more robust to check for special casing there as well.

Hugetlb pages shouldn't get to any other paths where we do accounting:
- migration - we have a special handling via
  hugetlbfs_migrate_page
- shmem - doesn't handle hugetlb pages directly even for
  SHM_HUGETLB resp. MAP_HUGETLB
- swapcache - hugetlb is not swapable

This has a user visible effect but I believe it is reasonable because the
previously exported number is simply bogus.

An alternative would be to account hugetlb pages with their real size and
treat them similar to shmem.  But this has some drawbacks.

First we would have to special case in kernel users of NR_FILE_PAGES and
considering how hugetlb is special we would have to do it everywhere.  We
do not want Cached exported by /proc/meminfo to include it because the
value would be even more misleading.

__vm_enough_memory and zone_pagecache_reclaimable would have to do the
same thing because those pages are simply not reclaimable.  The correction
is even not trivial because we would have to consider all active hugetlb
page sizes properly.  Users of the counter outside of the kernel would
have to do the same.

So the question is why to account something that needs to be basically
excluded for each reasonable usage.  This doesn't make much sense to me.

It seems that this has been broken since hugetlb was introduced but I
haven't checked the whole history.

[akpm@linux-foundation.org: tweak comments]
Signed-off-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Tested-by: Mike Kravetz <mike.kravetz@oracle.com>
Acked-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Reviewed-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>

mm: page_alloc: inline should_alloc_retry()

The should_alloc_retry() function was meant to encapsulate retry
conditions of the allocator slowpath, but there are still checks
remaining in the main function, and much of how the retrying is
performed also depends on the OOM killer progress.  The physical
separation of those conditions make the code hard to follow.

Inline the should_alloc_retry() checks.  Notes:

- The __GFP_NOFAIL check is already done in __alloc_pages_may_oom(),
  replace it with looping on OOM killer progress

- The pm_suspended_storage() check is meant to skip the OOM killer
  when reclaim has no IO available, move to __alloc_pages_may_oom()

- The order <= PAGE_ALLOC_COSTLY order is re-united with its original
  counterpart of checking whether reclaim actually made any progress

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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: oom_kill: simplify OOM killer locking

The zonelist locking and the oom_sem are two overlapping locks that are
used to serialize global OOM killing against different things.

The historical zonelist locking serializes OOM kills from allocations with
overlapping zonelists against each other to prevent killing more tasks
than necessary in the same memory domain.  Only when neither tasklists nor
zonelists from two concurrent OOM kills overlap (tasks in separate memcgs
bound to separate nodes) are OOM kills allowed to execute in parallel.

The younger oom_sem is a read-write lock to serialize OOM killing against
the PM code trying to disable the OOM killer altogether.

However, the OOM killer is a fairly cold error path, there is really no
reason to optimize for highly performant and concurrent OOM kills.  And
the oom_sem is just flat-out redundant.

Replace both locking schemes with a single global mutex serializing OOM
kills regardless of context.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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: oom_kill: remove unnecessary locking in exit_oom_victim()

Disabling the OOM killer needs to exclude allocators from entering, not
existing victims from exiting.

Right now the only waiter is suspend code, which achieves quiescence by
disabling the OOM killer.  But later on we want to add waits that hold
the lock instead to stop new victims from showing up.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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: oom_kill: generalize OOM progress waitqueue

It turns out that the mechanism to wait for exiting OOM victims is less
generic than it looks: it won't issue wakeups unless the OOM killer is
disabled.

The reason this check was added was the thought that, since only the OOM
disabling code would wait on this queue, wakeup operations could be
saved when that specific consumer is known to be absent.

However, this is quite the handgrenade.  Later attempts to reuse the
waitqueue for other purposes will lead to completely unexpected bugs and
the failure mode will appear seemingly illogical.  Generally, providers
shouldn't make unnecessary assumptions about consumers.

This could have been replaced with waitqueue_active(), but it only saves
a few instructions in one of the coldest paths in the kernel.  Simply
remove it.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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: oom_kill: switch test-and-clear of known TIF_MEMDIE to clear

exit_oom_victim() already knows that TIF_MEMDIE is set, and nobody else
can clear it concurrently.  Use clear_thread_flag() directly.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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: oom_kill: clean up victim marking and exiting interfaces

Rename unmark_oom_victim() to exit_oom_victim().  Marking and unmarking
are related in functionality, but the interface is not symmetrical at
all: one is an internal OOM killer function used during the killing, the
other is for an OOM victim to signal its own death on exit later on.
This has locking implications, see follow-up changes.

While at it, rename mark_tsk_oom_victim() to mark_oom_victim(), which
is easier on the eye.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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: oom_kill: remove unnecessary locking in oom_enable()

Setting oom_killer_disabled to false is atomic, there is no need for
further synchronization with ongoing allocations trying to OOM-kill.

Signed-off-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Dave Chinner <david@fromorbit.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/memory hotplug: init the zone's size when calculating node totalpages

Init the zone's size when calculating node totalpages to avoid duplicated
operations in free_area_init_core().

Signed-off-by: Gu Zheng <guz.fnst@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: introduce minimum hugepage order

Currently the initial value of order in dissolve_free_huge_page is 64 or
32, which leads to the following warning in static checker:

  mm/hugetlb.c:1203 dissolve_free_huge_pages()
  warn: potential right shift more than type allows '9,18,64'

This is a potential risk of infinite loop, because 1 << order (== 0) is used
in for-loop like this:

  for (pfn =3D start_pfn; pfn < end_pfn; pfn +=3D 1 << order)
      ...

So this patch fixes it by using global minimum_order calculated at boot time.

    text    data     bss     dec     hex filename
   28313     469   84236  113018   1b97a mm/hugetlb.o
   28256     473   84236  112965   1b945 mm/hugetlb.o (patched)

Fixes: c8721bbbdd36 ("mm: memory-hotplug: enable memory hotplug to handle hugepage")
Reported-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@oracle.com>
Signed-off-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>

rmap: fix theoretical race between do_wp_page and shrink_active_list

As noted by Paul the compiler is free to store a temporary result in a
variable on stack, heap or global unless it is explicitly marked as
volatile, see:

  http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2015/n4455.html#sample-optimizations

This can result in a race between do_wp_page() and shrink_active_list()
as follows.

In do_wp_page() we can call page_move_anon_rmap(), which sets
page->mapping as follows:

  anon_vma = (void *) anon_vma + PAGE_MAPPING_ANON;
  page->mapping = (struct address_space *) anon_vma;

The page in question may be on an LRU list, because nowhere in
do_wp_page() we remove it from the list, neither do we take any LRU
related locks.  Although the page is locked, shrink_active_list() can
still call page_referenced() on it concurrently, because the latter does
not require an anonymous page to be locked:

  CPU0                          CPU1
  ----                          ----
  do_wp_page                    shrink_active_list
   lock_page                     page_referenced
                                  PageAnon->yes, so skip trylock_page
   page_move_anon_rmap
    page->mapping = anon_vma
                                  rmap_walk
                                   PageAnon->no
                                   rmap_walk_file
                                    BUG
    page->mapping += PAGE_MAPPING_ANON

This patch fixes this race by explicitly forbidding the compiler to split
page->mapping store in page_move_anon_rmap() with the aid of WRITE_ONCE.

[akpm@linux-foundation.org: tweak comment, per Minchan]
Signed-off-by: Vladimir Davydov <vdavydov@parallels.com>
Cc: "Paul E. McKenney" <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Acked-by: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memory-failure: me_huge_page() does nothing for thp

memory_failure() is supposed not to handle thp itself, but to split it.
But if something were wrong and page_action() were called on thp,
me_huge_page() (action routine for hugepages) should be better to take
no action, rather than to take wrong action prepared for hugetlb (which
triggers BUG_ON().)

This change is for potential problems, but makes sense to me because thp
is an actively developing feature and this code path can be open in the
future.

Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Andi Kleen <andi@firstfloor.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill@shutemov.name>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: soft-offline: don't free target page in successful page migration

Stress testing showed that soft offline events for a process iterating
"mmap-pagefault-munmap" loop can trigger
VM_BUG_ON(PAGE_FLAGS_CHECK_AT_PREP) in __free_one_page():

  Soft offlining page 0x70fe1 at 0x70100008d000
  Soft offlining page 0x705fb at 0x70300008d000
  page:ffffea0001c3f840 count:0 mapcount:0 mapping:          (null) index:0x2
  flags: 0x1fffff80800000(hwpoison)
  page dumped because: VM_BUG_ON_PAGE(page->flags & ((1 << 25) - 1))
  ------------[ cut here ]------------
  kernel BUG at /src/linux-dev/mm/page_alloc.c:585!
  invalid opcode: 0000 [#1] SMP DEBUG_PAGEALLOC
  Modules linked in: cfg80211 rfkill crc32c_intel microcode ppdev parport_pc pcspkr serio_raw virtio_balloon parport i2c_piix4 virtio_blk virtio_net ata_generic pata_acpi floppy
  CPU: 3 PID: 1779 Comm: test_base_madv_ Not tainted 4.0.0-v4.0-150511-1451-00009-g82360a3730e6 #139
  RIP: free_pcppages_bulk+0x52a/0x6f0
  Call Trace:
    drain_pages_zone+0x3d/0x50
    drain_local_pages+0x1d/0x30
    on_each_cpu_mask+0x46/0x80
    drain_all_pages+0x14b/0x1e0
    soft_offline_page+0x432/0x6e0
    SyS_madvise+0x73c/0x780
    system_call_fastpath+0x12/0x17
  Code: ff 89 45 b4 48 8b 45 c0 48 83 b8 a8 00 00 00 00 0f 85 e3 fb ff ff 0f 1f 00 0f 0b 48 8b 7d 90 48 c7 c6 e8 95 a6 81 e8 e6 32 02 00 <0f> 0b 8b 45 cc 49 89 47 30 41 8b 47 18 83 f8 ff 0f 85 10 ff ff
  RIP  [<ffffffff811a806a>] free_pcppages_bulk+0x52a/0x6f0
   RSP <ffff88007a117d28>
  ---[ end trace 53926436e76d1f35 ]---

When soft offline successfully migrates page, the source page is supposed
to be freed.  But there is a race condition where a source page looks
isolated (i.e.  the refcount is 0 and the PageHWPoison is set) but
somewhat linked to pcplist.  Then another soft offline event calls
drain_all_pages() and tries to free such hwpoisoned page, which is
forbidden.

This odd page state seems to happen due to the race between put_page() in
putback_lru_page() and __pagevec_lru_add_fn().  But I don't want to play
with tweaking drain code as done in commit 9ab3b598d2df "mm: hwpoison:
drop lru_add_drain_all() in __soft_offline_page()", or to change page
freeing code for this soft offline's purpose.

Instead, let's think about the difference between hard offline and soft
offline.  There is an interesting difference in how to isolate the in-use
page between these, that is, hard offline marks PageHWPoison of the target
page at first, and doesn't free it by keeping its refcount 1.  OTOH, soft
offline tries to free the target page then marks PageHWPoison.  This
difference might be the source of complexity and result in bugs like the
above.  So making soft offline isolate with keeping refcount can be a
solution for this problem.

We can pass to page migration code the "reason" which shows the caller, so
let's use this more to avoid calling putback_lru_page() when called from
soft offline, which effectively does the isolation for soft offline.  With
this change, target pages of soft offline never be reused without changing
migratetype, so this patch also removes the related code.

Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Andi Kleen <andi@firstfloor.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill@shutemov.name>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memory-failure: introduce get_hwpoison_page() for consistent refcount handling

memory_failure() can run in 2 different mode (specified by
MF_COUNT_INCREASED) in page refcount perspective.  When
MF_COUNT_INCREASED is set, memory_failure() assumes that the caller
takes a refcount of the target page.  And if cleared, memory_failure()
takes it in it's own.

In current code, however, refcounting is done differently in each caller.
For example, madvise_hwpoison() uses get_user_pages_fast() and
hwpoison_inject() uses get_page_unless_zero().  So this inconsistent
refcounting causes refcount failure especially for thp tail pages.
Typical user visible effects are like memory leak or
VM_BUG_ON_PAGE(!page_count(page)) in isolate_lru_page().

To fix this refcounting issue, this patch introduces get_hwpoison_page()
to handle thp tail pages in the same manner for each caller of hwpoison
code.

memory_failure() might fail to split thp and in such case it returns
without completing page isolation.  This is not good because PageHWPoison
on the thp is still set and there's no easy way to unpoison such thps.  So
this patch try to roll back any action to the thp in "non anonymous thp"
case and "thp split failed" case, expecting an MCE(SRAR) generated by
later access afterward will properly free such thps.

[akpm@linux-foundation.org: fix CONFIG_HWPOISON_INJECT=m]
Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Andi Kleen <andi@firstfloor.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill@shutemov.name>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/memory-failure: split thp earlier in memory error handling

memory_failure() doesn't handle thp itself at this time and need to split
it before doing isolation.  Currently thp is split in the middle of
hwpoison_user_mappings(), but there're corner cases where memory_failure()
wrongly tries to handle thp without splitting.

1) "non anonymous" thp, which is not a normal operating mode of thp,
   but a memory error could hit a thp before anon_vma is initialized.  In
   such case, split_huge_page() fails and me_huge_page() (intended for
   hugetlb) is called for thp, which triggers BUG_ON in page_hstate().

2) !PageLRU case, where hwpoison_user_mappings() returns with
   SWAP_SUCCESS and the result is the same as case 1.

memory_failure() can't avoid splitting, so let's split it more earlier,
which also reduces code which are prepared for both of normal page and
thp.

Signed-off-by: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: Andi Kleen <andi@firstfloor.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill@shutemov.name>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: rename RECLAIM_SWAP to RECLAIM_UNMAP

The name SWAP implies that we are dealing with anonymous pages only.  In
fact, the original patch that introduced the min_unmapped_ratio logic
was to fix an issue related to file pages.  Rename it to RECLAIM_UNMAP
to match what does.

Historically, commit a6dc60f8975a ("vmscan: rename sc.may_swap to
may_unmap") renamed .may_swap to .may_unmap, leaving RECLAIM_SWAP
behind.  commit 2e2e42598908 ("vmscan,memcg: reintroduce sc->may_swap")
reintroduced .may_swap for memory controller.

Signed-off-by: Zhihui Zhang <zzhsuny@gmail.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Mel Gorman <mel@csn.ul.ie>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: vmscan: do not throttle based on pfmemalloc reserves if node has no reclaimable pages

Based upon 675becce15 ("mm: vmscan: do not throttle based on pfmemalloc
reserves if node has no ZONE_NORMAL") from Mel.

We have a system with the following topology:

# numactl -H
available: 3 nodes (0,2-3)
node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29 30 31
node 0 size: 28273 MB
node 0 free: 27323 MB
node 2 cpus:
node 2 size: 16384 MB
node 2 free: 0 MB
node 3 cpus: 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
node 3 size: 30533 MB
node 3 free: 13273 MB
node distances:
node   0   2   3
  0:  10  20  20
  2:  20  10  20
  3:  20  20  10

Node 2 has no free memory, because:
# cat /sys/devices/system/node/node2/hugepages/hugepages-16777216kB/nr_hugepages
1

This leads to the following zoneinfo:

Node 2, zone      DMA
  pages free     0
        min      1840
        low      2300
        high     2760
        scanned  0
        spanned  262144
        present  262144
        managed  262144
...
  all_unreclaimable: 1

If one then attempts to allocate some normal 16M hugepages via

echo 37 > /proc/sys/vm/nr_hugepages

The echo never returns and kswapd2 consumes CPU cycles.

This is because throttle_direct_reclaim ends up calling
wait_event(pfmemalloc_wait, pfmemalloc_watermark_ok...).
pfmemalloc_watermark_ok() in turn checks all zones on the node if there
are any reserves, and if so, then indicates the watermarks are ok, by
seeing if there are sufficient free pages.

675becce15 added a condition already for memoryless nodes.  In this case,
though, the node has memory, it is just all consumed (and not
reclaimable).  Effectively, though, the result is the same on this call to
pfmemalloc_watermark_ok() and thus seems like a reasonable additional
condition.

With this change, the afore-mentioned 16M hugepage allocation attempt
succeeds and correctly round-robins between Nodes 1 and 3.

Signed-off-by: Nishanth Aravamudan <nacc@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Acked-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: Dave Hansen <dave.hansen@intel.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Anton Blanchard <anton@samba.org>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Dan Streetman <ddstreet@ieee.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc.c: cleanup obsolete KM_USER*

It's been five years now that KM_* kmap flags have been removed and that
we can call clear_highpage from any context.  So we remove prep_zero_pages
accordingly.

Signed-off-by: Anisse Astier <anisse@astier.eu>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: avoid tail page refcounting on non-THP compound pages

Reintroduce 8d63d99a5dfb ("mm: avoid tail page refcounting on non-THP
compound pages") after removing bogus VM_BUG_ON_PAGE() in
put_unrefcounted_compound_page().

THP uses tail page refcounting to be able to split huge pages at any time.
 Tail page refcounting is not needed for other users of compound pages and
it's harmful because of overhead.

We try to exclude non-THP pages from tail page refcounting using
__compound_tail_refcounted() check.  It excludes most common non-THP
compound pages: SL*B and hugetlb, but it doesn't catch rest of __GFP_COMP
users -- drivers.

And it's not only about overhead.

Drivers might want to use compound pages to get refcounting semantics
suitable for mapping high-order pages to userspace.  But tail page
refcounting breaks it.

Tail page refcounting uses ->_mapcount in tail pages to store GUP pins on
them.  It means GUP pins would affect page_mapcount() for tail pages.
It's not a problem for THP, because it never maps tail pages.  But unlike
THP, drivers map parts of compound pages with PTEs and it makes
page_mapcount() be called for tail pages.

In particular, GUP pins would shift PSS up and affect /proc/kpagecount for
such pages.  But, I'm not aware about anything which can lead to crash or
other serious misbehaviour.

Since currently all THP pages are anonymous and all drivers pages are not,
we can fix the __compound_tail_refcounted() check by requiring PageAnon()
to enable tail page refcounting.

Signed-off-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Acked-by: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Reviewed-by: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Reported-by: Borislav Petkov <bp@alien8.de>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: drop bogus VM_BUG_ON_PAGE assert in put_page() codepath

My commit 8d63d99a5dfb ("mm: avoid tail page refcounting on non-THP
compound pages") which was merged during 4.1 merge window caused
regression:

  page:ffffea0010a15040 count:0 mapcount:1 mapping:          (null) index:0x0
  flags: 0x8000000000008014(referenced|dirty|tail)
  page dumped because: VM_BUG_ON_PAGE(page_mapcount(page) != 0)
  ------------[ cut here ]------------
  kernel BUG at mm/swap.c:134!

The problem can be reproduced by playing *two* audio files at the same
time and then stopping one of players.  I used two mplayers to trigger
this.

The VM_BUG_ON_PAGE() which triggers the bug is bogus:

Sound subsystem uses compound pages for its buffers, but unlike most
__GFP_COMP sound maps compound pages to userspace with PTEs.

In our case with two players map the buffer twice and therefore elevates
page_mapcount() on tail pages by two.  When one of players exits it
unmaps the VMA and drops page_mapcount() to one and try to release
reference on the page with put_page().

My commit changes which path it takes under put_compound_page().  It hits
put_unrefcounted_compound_page() where VM_BUG_ON_PAGE() is.  It sees
page_mapcount() == 1.  The function wrongly assumes that subpages of
compound page cannot be be mapped by itself with PTEs..

The solution is simply drop the VM_BUG_ON_PAGE().

Note: there's no need to move the check under put_page_testzero().
Allocator will check the mapcount by itself before putting on free list.

Signed-off-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Reported-by: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Reviewed-by: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Reported-by: Borislav Petkov <bp@alien8.de>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: only define hashdist variable when needed

For !CONFIG_NUMA, hashdist will always be 0, since it's setter is
otherwise compiled out.  So we can save 4 bytes of data and some .text
(although mostly in __init functions) by only defining it for
CONFIG_NUMA.

Signed-off-by: Rasmus Villemoes <linux@rasmusvillemoes.dk>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Reviewed-by: Michal Hocko <mhocko@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: reduce arch dependent code about hugetlb_prefault_arch_hook

Currently we have many duplicates in definitions of
hugetlb_prefault_arch_hook.  In all architectures this function is empty.

Signed-off-by: Zhang Zhen <zhenzhang.zhang@huawei.com>
Acked-by: David Rientjes <rientjes@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

powerpc/mm: tracking vDSO remap

Some processes (CRIU) are moving the vDSO area using the mremap system
call.  As a consequence the kernel reference to the vDSO base address is
no more valid and the signal return frame built once the vDSO has been
moved is not pointing to the new sigreturn address.

This patch handles vDSO remapping and unmapping.

Signed-off-by: Laurent Dufour <ldufour@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: new arch_remap() hook

Some architectures would like to be triggered when a memory area is moved
through the mremap system call.

This patch introduces a new arch_remap() mm hook which is placed in the
path of mremap, and is called before the old area is unmapped (and the
arch_unmap() hook is called).

Signed-off-by: Laurent Dufour <ldufour@linux.vnet.ibm.com>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Cc: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: new mm hook framework

CRIU is recreating the process memory layout by remapping the checkpointee
memory area on top of the current process (criu).  This includes remapping
the vDSO to the place it has at checkpoint time.

However some architectures like powerpc are keeping a reference to the
vDSO base address to build the signal return stack frame by calling the
vDSO sigreturn service.  So once the vDSO has been moved, this reference
is no more valid and the signal frame built later are not usable.

This patch serie is introducing a new mm hook framework, and a new
arch_remap hook which is called when mremap is done and the mm lock still
hold.  The next patch is adding the vDSO remap and unmap tracking to the
powerpc architecture.

This patch (of 3):

This patch introduces a new set of header file to manage mm hooks:
- per architecture empty header file (arch/x/include/asm/mm-arch-hooks.h)
- a generic header (include/linux/mm-arch-hooks.h)

The architecture which need to overwrite a hook as to redefine it in its
header file, while architecture which doesn't need have nothing to do.

The default hooks are defined in the generic header and are used in the
case the architecture is not defining it.

In a next step, mm hooks defined in include/asm-generic/mm_hooks.h should
be moved here.

Signed-off-by: Laurent Dufour <ldufour@linux.vnet.ibm.com>
Suggested-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Pavel Emelyanov <xemul@parallels.com>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Cc: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Cc: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/hugetlb: reduce arch dependent code about huge_pmd_unshare

Currently we have many duplicates in definitions of huge_pmd_unshare.  In
all architectures this function just returns 0 when
CONFIG_ARCH_WANT_HUGE_PMD_SHARE is N.

This patch puts the default implementation in mm/hugetlb.c and lets these
architectures use the common code.

Signed-off-by: Zhang Zhen <zhenzhang.zhang@huawei.com>
Cc: Russell King <linux@arm.linux.org.uk>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Chris Metcalf <cmetcalf@ezchip.com>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: James Yang <James.Yang@freescale.com>
Cc: Aneesh Kumar <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm: fix mprotect() behaviour on VM_LOCKED VMAs

On mlock(2) we trigger COW on private writable VMA to avoid faults in
future.

mm/gup.c:
 840 long populate_vma_page_range(struct vm_area_struct *vma,
 841                 unsigned long start, unsigned long end, int *nonblocking)
 842 {
 ...
 855          * We want to touch writable mappings with a write fault in order
 856          * to break COW, except for shared mappings because these don't COW
 857          * and we would not want to dirty them for nothing.
 858          */
 859         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_SHARED)) == VM_WRITE)
 860                 gup_flags |= FOLL_WRITE;

But we miss this case when we make VM_LOCKED VMA writeable via
mprotect(2). The test case:

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/resource.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>

#define PAGE_SIZE 4096

int main(int argc, char **argv)
{
struct rusage usage;
long before;
char *p;
int fd;

/* Create a file and populate first page of page cache */
fd = open("/tmp", O_TMPFILE | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
write(fd, "1", 1);

/* Create a *read-only* *private* mapping of the file */
p = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);

/*
 * Since the mapping is read-only, mlock() will populate the mapping
 * with PTEs pointing to page cache without triggering COW.
 */
mlock(p, PAGE_SIZE);

/*
 * Mapping became read-write, but it's still populated with PTEs
 * pointing to page cache.
 */
mprotect(p, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE);

getrusage(RUSAGE_SELF, &usage);
before = usage.ru_minflt;

/* Trigger COW: fault in mlock()ed VMA. */
*p = 1;

getrusage(RUSAGE_SELF, &usage);
printf("faults: %ld\n", usage.ru_minflt - before);

return 0;
}

$ ./test
faults: 1

Let's fix it by triggering populating of VMA in mprotect_fixup() on this
condition. We don't care about population error as we don't in other
similar cases i.e. mremap.

[akpm@linux-foundation.org: tweak comment text]
Signed-off-by: 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>

thp: cleanup how khugepaged enters freezer

khugepaged_do_scan() checks in every iteration whether freezing(current)
is true, and in such case breaks out of the loop, which causes
try_to_freeze() to be called immediately afterwards in
khugepaged_wait_work().

If nothing else, this causes unnecessary freezing(current) test, and also
makes the way khugepaged enters freezer a bit less obvious than necessary.

Let's just try to freeze directly, instead of splitting it into two
(directly adjacent) phases.

Signed-off-by: Jiri Kosina <jkosina@suse.cz>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, hwpoison: remove obsolete "Notebook" todo list

All the items mentioned here have been either addressed, or were not
really needed.  So just remove the comment.

Signed-off-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.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>

mm, hwpoison: add comment describing when to add new cases

Here's another comment fix for hwpoison.

It describes the "guiding principle" on when to add new
memory error recovery code.

Signed-off-by: Andi Kleen <ak@linux.intel.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>

linux/slab.h: fix three off-by-one typos in comment

The first is a keyboard-off-by-one, the other two the ordinary mathy kind.

Signed-off-by: Rasmus Villemoes <linux@rasmusvillemoes.dk>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>