mm/migrate.c

   1 /*
   2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migration.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
   5  *
   6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
   7  * project. The main authors of the migration code are:
   8  *
   9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
  10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
  11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
  12  * Christoph Lameter
  13  */
  14
  15 #include <linux/migrate.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/swap.h>
  18 #include <linux/swapops.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/mm_inline.h>
  22 #include <linux/nsproxy.h>
  23 #include <linux/pagevec.h>
  24 #include <linux/ksm.h>
  25 #include <linux/rmap.h>
  26 #include <linux/topology.h>
  27 #include <linux/cpu.h>
  28 #include <linux/cpuset.h>
  29 #include <linux/writeback.h>
  30 #include <linux/mempolicy.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/security.h>
  33 #include <linux/memcontrol.h>
  34 #include <linux/syscalls.h>
  35 #include <linux/gfp.h>
  36
  37 #include "internal.h"
  38
  39 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
  40
  41 /*
  42  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
  43  * to be migrated using isolate_lru_page(). If scheduling work on other CPUs is
  44  * undesirable, use migrate_prep_local()
  45  */
  46 int migrate_prep(void)
  47 {
  48         /*
  49          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
  50          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
  51          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
  52          * pages that may be busy.
  53          */
  54         lru_add_drain_all();
  55
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 /* Do the necessary work of migrate_prep but not if it involves other CPUs */
  60 int migrate_prep_local(void)
  61 {
  62         lru_add_drain();
  63
  64         return 0;
  65 }
  66
  67 /*
  68  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
  69  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
  70  */
  71 void putback_lru_pages(struct list_head *l)
  72 {
  73         struct page *page;
  74         struct page *page2;
  75
  76         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  77                 list_del(&page->lru);
  78                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
  79                                 page_is_file_cache(page));
  80                 putback_lru_page(page);
  81         }
  82 }
  83
  84 /*
  85  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  86  */
  87 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
  88                                  unsigned long addr, void *old)
  89 {
  90         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  91         swp_entry_t entry;
  92         pgd_t *pgd;
  93         pud_t *pud;
  94         pmd_t *pmd;
  95         pte_t *ptep, pte;
  96         spinlock_t *ptl;
  97
  98         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  99         if (!pgd_present(*pgd))
 100                 goto out;
 101
 102         pud = pud_offset(pgd, addr);
 103         if (!pud_present(*pud))
 104                 goto out;
 105
 106         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 107         if (!pmd_present(*pmd))
 108                 goto out;
 109
 110         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 111
 112         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 113                 pte_unmap(ptep);
 114                 goto out;
 115         }
 116
 117         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 118         spin_lock(ptl);
 119         pte = *ptep;
 120         if (!is_swap_pte(pte))
 121                 goto unlock;
 122
 123         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 124
 125         if (!is_migration_entry(entry) ||
 126             migration_entry_to_page(entry) != old)
 127                 goto unlock;
 128
 129         get_page(new);
 130         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 131         if (is_write_migration_entry(entry))
 132                 pte = pte_mkwrite(pte);
 133         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 134         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 135
 136         if (PageAnon(new))
 137                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 138         else
 139                 page_add_file_rmap(new);
 140
 141         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 142         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 143 unlock:
 144         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 145 out:
 146         return SWAP_AGAIN;
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Get rid of all migration entries and replace them by
 151  * references to the indicated page.
 152  */
 153 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 154 {
 155         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 160  * get to the page and wait until migration is finished.
 161  * When we return from this function the fault will be retried.
 162  *
 163  * This function is called from do_swap_page().
 164  */
 165 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 166                                 unsigned long address)
 167 {
 168         pte_t *ptep, pte;
 169         spinlock_t *ptl;
 170         swp_entry_t entry;
 171         struct page *page;
 172
 173         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 174         pte = *ptep;
 175         if (!is_swap_pte(pte))
 176                 goto out;
 177
 178         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 179         if (!is_migration_entry(entry))
 180                 goto out;
 181
 182         page = migration_entry_to_page(entry);
 183
 184         /*
 185          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 186          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 187          * against a page without get_page().
 188          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 189          * will occur again.
 190          */
 191         if (!get_page_unless_zero(page))
 192                 goto out;
 193         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 194         wait_on_page_locked(page);
 195         put_page(page);
 196         return;
 197 out:
 198         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Replace the page in the mapping.
 203  *
 204  * The number of remaining references must be:
 205  * 1 for anonymous pages without a mapping
 206  * 2 for pages with a mapping
 207  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 208  */
 209 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 210                 struct page *newpage, struct page *page)
 211 {
 212         int expected_count;
 213         void **pslot;
 214
 215         if (!mapping) {
 216                 /* Anonymous page without mapping */
 217                 if (page_count(page) != 1)
 218                         return -EAGAIN;
 219                 return 0;
 220         }
 221
 222         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 223
 224         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 225                                         page_index(page));
 226
 227         expected_count = 2 + page_has_private(page);
 228         if (page_count(page) != expected_count ||
 229                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 230                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 231                 return -EAGAIN;
 232         }
 233
 234         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 235                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 236                 return -EAGAIN;
 237         }
 238
 239         /*
 240          * Now we know that no one else is looking at the page.
 241          */
 242         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 243         if (PageSwapCache(page)) {
 244                 SetPageSwapCache(newpage);
 245                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 246         }
 247
 248         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 249
 250         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 251         /*
 252          * Drop cache reference from old page.
 253          * We know this isn't the last reference.
 254          */
 255         __put_page(page);
 256
 257         /*
 258          * If moved to a different zone then also account
 259          * the page for that zone. Other VM counters will be
 260          * taken care of when we establish references to the
 261          * new page and drop references to the old page.
 262          *
 263          * Note that anonymous pages are accounted for
 264          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 265          * are mapped to swap space.
 266          */
 267         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 268         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 269         if (PageSwapBacked(page)) {
 270                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
 271                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
 272         }
 273         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 274
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Copy the page to its new location
 280  */
 281 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 282 {
 283         copy_highpage(newpage, page);
 284
 285         if (PageError(page))
 286                 SetPageError(newpage);
 287         if (PageReferenced(page))
 288                 SetPageReferenced(newpage);
 289         if (PageUptodate(page))
 290                 SetPageUptodate(newpage);
 291         if (TestClearPageActive(page)) {
 292                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
 293                 SetPageActive(newpage);
 294         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
 295                 SetPageUnevictable(newpage);
 296         if (PageChecked(page))
 297                 SetPageChecked(newpage);
 298         if (PageMappedToDisk(page))
 299                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 300
 301         if (PageDirty(page)) {
 302                 clear_page_dirty_for_io(page);
 303                 /*
 304                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 305                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 306                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 307                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 308                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 309                  */
 310                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 311         }
 312
 313         mlock_migrate_page(newpage, page);
 314         ksm_migrate_page(newpage, page);
 315
 316         ClearPageSwapCache(page);
 317         ClearPagePrivate(page);
 318         set_page_private(page, 0);
 319         page->mapping = NULL;
 320
 321         /*
 322          * If any waiters have accumulated on the new page then
 323          * wake them up.
 324          */
 325         if (PageWriteback(newpage))
 326                 end_page_writeback(newpage);
 327 }
 328
 329 /************************************************************
 330  *                    Migration functions
 331  ***********************************************************/
 332
 333 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 334 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 335                         struct page *newpage, struct page *page)
 336 {
 337         return -EIO;
 338 }
 339 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 340
 341 /*
 342  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 343  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 344  *
 345  * Pages are locked upon entry and exit.
 346  */
 347 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 348                 struct page *newpage, struct page *page)
 349 {
 350         int rc;
 351
 352         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 353
 354         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 355
 356         if (rc)
 357                 return rc;
 358
 359         migrate_page_copy(newpage, page);
 360         return 0;
 361 }
 362 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 363
 364 #ifdef CONFIG_BLOCK
 365 /*
 366  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 367  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 368  * exist.
 369  */
 370 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 371                 struct page *newpage, struct page *page)
 372 {
 373         struct buffer_head *bh, *head;
 374         int rc;
 375
 376         if (!page_has_buffers(page))
 377                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 378
 379         head = page_buffers(page);
 380
 381         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 382
 383         if (rc)
 384                 return rc;
 385
 386         bh = head;
 387         do {
 388                 get_bh(bh);
 389                 lock_buffer(bh);
 390                 bh = bh->b_this_page;
 391
 392         } while (bh != head);
 393
 394         ClearPagePrivate(page);
 395         set_page_private(newpage, page_private(page));
 396         set_page_private(page, 0);
 397         put_page(page);
 398         get_page(newpage);
 399
 400         bh = head;
 401         do {
 402                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 403                 bh = bh->b_this_page;
 404
 405         } while (bh != head);
 406
 407         SetPagePrivate(newpage);
 408
 409         migrate_page_copy(newpage, page);
 410
 411         bh = head;
 412         do {
 413                 unlock_buffer(bh);
 414                 put_bh(bh);
 415                 bh = bh->b_this_page;
 416
 417         } while (bh != head);
 418
 419         return 0;
 420 }
 421 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 422 #endif
 423
 424 /*
 425  * Writeback a page to clean the dirty state
 426  */
 427 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 428 {
 429         struct writeback_control wbc = {
 430                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 431                 .nr_to_write = 1,
 432                 .range_start = 0,
 433                 .range_end = LLONG_MAX,
 434                 .nonblocking = 1,
 435                 .for_reclaim = 1
 436         };
 437         int rc;
 438
 439         if (!mapping->a_ops->writepage)
 440                 /* No write method for the address space */
 441                 return -EINVAL;
 442
 443         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 444                 /* Someone else already triggered a write */
 445                 return -EAGAIN;
 446
 447         /*
 448          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 449          * the page on some queue. So the page must be clean for
 450          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 451          * page state is no longer what we checked for earlier.
 452          * At this point we know that the migration attempt cannot
 453          * be successful.
 454          */
 455         remove_migration_ptes(page, page);
 456
 457         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 458
 459         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 460                 /* unlocked. Relock */
 461                 lock_page(page);
 462
 463         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 464 }
 465
 466 /*
 467  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 468  */
 469 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 470         struct page *newpage, struct page *page)
 471 {
 472         if (PageDirty(page))
 473                 return writeout(mapping, page);
 474
 475         /*
 476          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 477          * We must have no buffers or drop them.
 478          */
 479         if (page_has_private(page) &&
 480             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 481                 return -EAGAIN;
 482
 483         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 484 }
 485
 486 /*
 487  * Move a page to a newly allocated page
 488  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 489  *
 490  * The new page will have replaced the old page if this function
 491  * is successful.
 492  *
 493  * Return value:
 494  *   < 0 - error code
 495  *  == 0 - success
 496  */
 497 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
 498                                                 int remap_swapcache)
 499 {
 500         struct address_space *mapping;
 501         int rc;
 502
 503         /*
 504          * Block others from accessing the page when we get around to
 505          * establishing additional references. We are the only one
 506          * holding a reference to the new page at this point.
 507          */
 508         if (!trylock_page(newpage))
 509                 BUG();
 510
 511         /* Prepare mapping for the new page.*/
 512         newpage->index = page->index;
 513         newpage->mapping = page->mapping;
 514         if (PageSwapBacked(page))
 515                 SetPageSwapBacked(newpage);
 516
 517         mapping = page_mapping(page);
 518         if (!mapping)
 519                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 520         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 521                 /*
 522                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 523                  * should provide a migration function. Anonymous
 524                  * pages are part of swap space which also has its
 525                  * own migration function. This is the most common
 526                  * path for page migration.
 527                  */
 528                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 529                                                 newpage, page);
 530         else
 531                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 532
 533         if (rc) {
 534                 newpage->mapping = NULL;
 535         } else {
 536                 if (remap_swapcache)
 537                         remove_migration_ptes(page, newpage);
 538         }
 539
 540         unlock_page(newpage);
 541
 542         return rc;
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 547  * to the newly allocated page in newpage.
 548  */
 549 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 550                         struct page *page, int force, int offlining)
 551 {
 552         int rc = 0;
 553         int *result = NULL;
 554         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 555         int remap_swapcache = 1;
 556         int charge = 0;
 557         struct mem_cgroup *mem = NULL;
 558         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
 559
 560         if (!newpage)
 561                 return -ENOMEM;
 562
 563         if (page_count(page) == 1) {
 564                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 565                 goto move_newpage;
 566         }
 567
 568         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 569         rc = -EAGAIN;
 570
 571         if (!trylock_page(page)) {
 572                 if (!force)
 573                         goto move_newpage;
 574                 lock_page(page);
 575         }
 576
 577         /*
 578          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
 579          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
 580          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
 581          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
 582          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
 583          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
 584          * serializes that).
 585          */
 586         if (PageKsm(page) && !offlining) {
 587                 rc = -EBUSY;
 588                 goto unlock;
 589         }
 590
 591         /* charge against new page */
 592         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage, &mem);
 593         if (charge == -ENOMEM) {
 594                 rc = -ENOMEM;
 595                 goto unlock;
 596         }
 597         BUG_ON(charge);
 598
 599         if (PageWriteback(page)) {
 600                 if (!force)
 601                         goto uncharge;
 602                 wait_on_page_writeback(page);
 603         }
 604         /*
 605          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 606          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 607          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
 608          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 609          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 610          * just care Anon page here.
 611          */
 612         if (PageAnon(page)) {
 613                 /*
 614                  * Only page_lock_anon_vma() understands the subtleties of
 615                  * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
 616                  */
 617                 anon_vma = page_lock_anon_vma(page);
 618                 if (anon_vma) {
 619                         /*
 620                          * Take a reference count on the anon_vma if the
 621                          * page is mapped so that it is guaranteed to
 622                          * exist when the page is remapped later
 623                          */
 624                         get_anon_vma(anon_vma);
 625                         page_unlock_anon_vma(anon_vma);
 626                 } else if (PageSwapCache(page)) {
 627                         /*
 628                          * We cannot be sure that the anon_vma of an unmapped
 629                          * swapcache page is safe to use because we don't
 630                          * know in advance if the VMA that this page belonged
 631                          * to still exists. If the VMA and others sharing the
 632                          * data have been freed, then the anon_vma could
 633                          * already be invalid.
 634                          *
 635                          * To avoid this possibility, swapcache pages get
 636                          * migrated but are not remapped when migration
 637                          * completes
 638                          */
 639                         remap_swapcache = 0;
 640                 } else {
 641                         goto uncharge;
 642                 }
 643         }
 644
 645         /*
 646          * Corner case handling:
 647          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 648          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 649          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 650          * trigger a BUG.  So handle it here.
 651          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 652          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 653          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 654          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 655          * free the metadata, so the page can be freed.
 656          */
 657         if (!page->mapping) {
 658                 VM_BUG_ON(PageAnon(page));
 659                 if (page_has_private(page)) {
 660                         try_to_free_buffers(page);
 661                         goto uncharge;
 662                 }
 663                 goto skip_unmap;
 664         }
 665
 666         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 667         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
 668
 669 skip_unmap:
 670         if (!page_mapped(page))
 671                 rc = move_to_new_page(newpage, page, remap_swapcache);
 672
 673         if (rc && remap_swapcache)
 674                 remove_migration_ptes(page, page);
 675
 676         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
 677         if (anon_vma)
 678                 drop_anon_vma(anon_vma);
 679
 680 uncharge:
 681         if (!charge)
 682                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
 683 unlock:
 684         unlock_page(page);
 685
 686         if (rc != -EAGAIN) {
 687                 /*
 688                  * A page that has been migrated has all references
 689                  * removed and will be freed. A page that has not been
 690                  * migrated will have kepts its references and be
 691                  * restored.
 692                  */
 693                 list_del(&page->lru);
 694                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 695                                 page_is_file_cache(page));
 696                 putback_lru_page(page);
 697         }
 698
 699 move_newpage:
 700
 701         /*
 702          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 703          * then this will free the page.
 704          */
 705         putback_lru_page(newpage);
 706
 707         if (result) {
 708                 if (rc)
 709                         *result = rc;
 710                 else
 711                         *result = page_to_nid(newpage);
 712         }
 713         return rc;
 714 }
 715
 716 /*
 717  * migrate_pages
 718  *
 719  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 720  * that determines from the page to be migrated and the private data
 721  * the target of the move and allocates the page.
 722  *
 723  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 724  * are movable anymore because to has become empty
 725  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 726  * returned to the LRU or freed.
 727  *
 728  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 729  */
 730 int migrate_pages(struct list_head *from,
 731                 new_page_t get_new_page, unsigned long private, int offlining)
 732 {
 733         int retry = 1;
 734         int nr_failed = 0;
 735         int pass = 0;
 736         struct page *page;
 737         struct page *page2;
 738         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 739         int rc;
 740
 741         if (!swapwrite)
 742                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 743
 744         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 745                 retry = 0;
 746
 747                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 748                         cond_resched();
 749
 750                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 751                                                 page, pass > 2, offlining);
 752
 753                         switch(rc) {
 754                         case -ENOMEM:
 755                                 goto out;
 756                         case -EAGAIN:
 757                                 retry++;
 758                                 break;
 759                         case 0:
 760                                 break;
 761                         default:
 762                                 /* Permanent failure */
 763                                 nr_failed++;
 764                                 break;
 765                         }
 766                 }
 767         }
 768         rc = 0;
 769 out:
 770         if (!swapwrite)
 771                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 772
 773         putback_lru_pages(from);
 774
 775         if (rc)
 776                 return rc;
 777
 778         return nr_failed + retry;
 779 }
 780
 781 #ifdef CONFIG_NUMA
 782 /*
 783  * Move a list of individual pages
 784  */
 785 struct page_to_node {
 786         unsigned long addr;
 787         struct page *page;
 788         int node;
 789         int status;
 790 };
 791
 792 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 793                 int **result)
 794 {
 795         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 796
 797         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 798                 pm++;
 799
 800         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 801                 return NULL;
 802
 803         *result = &pm->status;
 804
 805         return alloc_pages_exact_node(pm->node,
 806                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 807 }
 808
 809 /*
 810  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 811  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 812  * and the node number must contain a valid target node.
 813  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
 814  */
 815 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
 816                                       struct page_to_node *pm,
 817                                       int migrate_all)
 818 {
 819         int err;
 820         struct page_to_node *pp;
 821         LIST_HEAD(pagelist);
 822
 823         down_read(&mm->mmap_sem);
 824
 825         /*
 826          * Build a list of pages to migrate
 827          */
 828         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 829                 struct vm_area_struct *vma;
 830                 struct page *page;
 831
 832                 err = -EFAULT;
 833                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 834                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 835                         goto set_status;
 836
 837                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 838
 839                 err = PTR_ERR(page);
 840                 if (IS_ERR(page))
 841                         goto set_status;
 842
 843                 err = -ENOENT;
 844                 if (!page)
 845                         goto set_status;
 846
 847                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 848                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
 849                         goto put_and_set;
 850
 851                 pp->page = page;
 852                 err = page_to_nid(page);
 853
 854                 if (err == pp->node)
 855                         /*
 856                          * Node already in the right place
 857                          */
 858                         goto put_and_set;
 859
 860                 err = -EACCES;
 861                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 862                                 !migrate_all)
 863                         goto put_and_set;
 864
 865                 err = isolate_lru_page(page);
 866                 if (!err) {
 867                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 868                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 869                                             page_is_file_cache(page));
 870                 }
 871 put_and_set:
 872                 /*
 873                  * Either remove the duplicate refcount from
 874                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 875                  * not isolated.
 876                  */
 877                 put_page(page);
 878 set_status:
 879                 pp->status = err;
 880         }
 881
 882         err = 0;
 883         if (!list_empty(&pagelist))
 884                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 885                                 (unsigned long)pm, 0);
 886
 887         up_read(&mm->mmap_sem);
 888         return err;
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
 893  * the corresponding array of status.
 894  */
 895 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
 896                          unsigned long nr_pages,
 897                          const void __user * __user *pages,
 898                          const int __user *nodes,
 899                          int __user *status, int flags)
 900 {
 901         struct page_to_node *pm;
 902         nodemask_t task_nodes;
 903         unsigned long chunk_nr_pages;
 904         unsigned long chunk_start;
 905         int err;
 906
 907         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
 908
 909         err = -ENOMEM;
 910         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 911         if (!pm)
 912                 goto out;
 913
 914         migrate_prep();
 915
 916         /*
 917          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
 918          * but keep the last one as a marker
 919          */
 920         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
 921
 922         for (chunk_start = 0;
 923              chunk_start < nr_pages;
 924              chunk_start += chunk_nr_pages) {
 925                 int j;
 926
 927                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
 928                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
 929
 930                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
 931                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
 932                         const void __user *p;
 933                         int node;
 934
 935                         err = -EFAULT;
 936                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
 937                                 goto out_pm;
 938                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
 939
 940                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
 941                                 goto out_pm;
 942
 943                         err = -ENODEV;
 944                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
 945                                 goto out_pm;
 946
 947                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
 948                                 goto out_pm;
 949
 950                         err = -EACCES;
 951                         if (!node_isset(node, task_nodes))
 952                                 goto out_pm;
 953
 954                         pm[j].node = node;
 955                 }
 956
 957                 /* End marker for this chunk */
 958                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
 959
 960                 /* Migrate this chunk */
 961                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
 962                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
 963                 if (err < 0)
 964                         goto out_pm;
 965
 966                 /* Return status information */
 967                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
 968                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
 969                                 err = -EFAULT;
 970                                 goto out_pm;
 971                         }
 972         }
 973         err = 0;
 974
 975 out_pm:
 976         free_page((unsigned long)pm);
 977 out:
 978         return err;
 979 }
 980
 981 /*
 982  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
 983  */
 984 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 985                                 const void __user **pages, int *status)
 986 {
 987         unsigned long i;
 988
 989         down_read(&mm->mmap_sem);
 990
 991         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 992                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
 993                 struct vm_area_struct *vma;
 994                 struct page *page;
 995                 int err = -EFAULT;
 996
 997                 vma = find_vma(mm, addr);
 998                 if (!vma)
 999                         goto set_status;
1000
1001                 page = follow_page(vma, addr, 0);
1002
1003                 err = PTR_ERR(page);
1004                 if (IS_ERR(page))
1005                         goto set_status;
1006
1007                 err = -ENOENT;
1008                 /* Use PageReserved to check for zero page */
1009                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
1010                         goto set_status;
1011
1012                 err = page_to_nid(page);
1013 set_status:
1014                 *status = err;
1015
1016                 pages++;
1017                 status++;
1018         }
1019
1020         up_read(&mm->mmap_sem);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1025  * a user array of status.
1026  */
1027 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1028                          const void __user * __user *pages,
1029                          int __user *status)
1030 {
1031 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1032         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1033         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1034
1035         while (nr_pages) {
1036                 unsigned long chunk_nr;
1037
1038                 chunk_nr = nr_pages;
1039                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1040                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1041
1042                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1043                         break;
1044
1045                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1046
1047                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1048                         break;
1049
1050                 pages += chunk_nr;
1051                 status += chunk_nr;
1052                 nr_pages -= chunk_nr;
1053         }
1054         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1059  * process.
1060  */
1061 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1062                 const void __user * __user *, pages,
1063                 const int __user *, nodes,
1064                 int __user *, status, int, flags)
1065 {
1066         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1067         struct task_struct *task;
1068         struct mm_struct *mm;
1069         int err;
1070
1071         /* Check flags */
1072         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1073                 return -EINVAL;
1074
1075         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1076                 return -EPERM;
1077
1078         /* Find the mm_struct */
1079         read_lock(&tasklist_lock);
1080         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1081         if (!task) {
1082                 read_unlock(&tasklist_lock);
1083                 return -ESRCH;
1084         }
1085         mm = get_task_mm(task);
1086         read_unlock(&tasklist_lock);
1087
1088         if (!mm)
1089                 return -EINVAL;
1090
1091         /*
1092          * Check if this process has the right to modify the specified
1093          * process. The right exists if the process has administrative
1094          * capabilities, superuser privileges or the same
1095          * userid as the target process.
1096          */
1097         rcu_read_lock();
1098         tcred = __task_cred(task);
1099         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1100             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1101             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1102                 rcu_read_unlock();
1103                 err = -EPERM;
1104                 goto out;
1105         }
1106         rcu_read_unlock();
1107
1108         err = security_task_movememory(task);
1109         if (err)
1110                 goto out;
1111
1112         if (nodes) {
1113                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1114                                     flags);
1115         } else {
1116                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1117         }
1118
1119 out:
1120         mmput(mm);
1121         return err;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1126  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1127  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1128  */
1129 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1130         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1131 {
1132         struct vm_area_struct *vma;
1133         int err = 0;
1134
1135         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1136                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1137                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1138                         if (err)
1139                                 break;
1140                 }
1141         }
1142         return err;
1143 }
1144 #endif