GNU Linux-libre 5.15.99-gnu
[releases.git] / mm / mempolicy.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
4  *
5  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
6  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
23  *                no fallback.
24  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
25  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
26  *                the allocation to memory nodes instead
27  *
28  * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
29  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
30  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
31  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
32  *                process policy.
33  *
34  * preferred many Try a set of nodes first before normal fallback. This is
35  *                similar to preferred without the special case.
36  *
37  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
38  *                use the process policy. This is what Linux always did
39  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
40  *
41  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
42  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
43  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
44  * allocations for a VMA in the VM.
45  *
46  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
47  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
48  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
49  *
50  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
51  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
52  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
53  * Same with GFP_DMA allocations.
54  *
55  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
56  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
57  */
58
59 /* Notebook:
60    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
61    object
62    statistics for bigpages
63    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
64    first item above.
65    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
66    grows down?
67    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
68    kernel is not always grateful with that.
69 */
70
71 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
72
73 #include <linux/mempolicy.h>
74 #include <linux/pagewalk.h>
75 #include <linux/highmem.h>
76 #include <linux/hugetlb.h>
77 #include <linux/kernel.h>
78 #include <linux/sched.h>
79 #include <linux/sched/mm.h>
80 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
81 #include <linux/sched/task.h>
82 #include <linux/nodemask.h>
83 #include <linux/cpuset.h>
84 #include <linux/slab.h>
85 #include <linux/string.h>
86 #include <linux/export.h>
87 #include <linux/nsproxy.h>
88 #include <linux/interrupt.h>
89 #include <linux/init.h>
90 #include <linux/compat.h>
91 #include <linux/ptrace.h>
92 #include <linux/swap.h>
93 #include <linux/seq_file.h>
94 #include <linux/proc_fs.h>
95 #include <linux/migrate.h>
96 #include <linux/ksm.h>
97 #include <linux/rmap.h>
98 #include <linux/security.h>
99 #include <linux/syscalls.h>
100 #include <linux/ctype.h>
101 #include <linux/mm_inline.h>
102 #include <linux/mmu_notifier.h>
103 #include <linux/printk.h>
104 #include <linux/swapops.h>
105
106 #include <asm/tlbflush.h>
107 #include <linux/uaccess.h>
108
109 #include "internal.h"
110
111 /* Internal flags */
112 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
113 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
114
115 static struct kmem_cache *policy_cache;
116 static struct kmem_cache *sn_cache;
117
118 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
119    policied. */
120 enum zone_type policy_zone = 0;
121
122 /*
123  * run-time system-wide default policy => local allocation
124  */
125 static struct mempolicy default_policy = {
126         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
127         .mode = MPOL_LOCAL,
128 };
129
130 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
131
132 /**
133  * numa_map_to_online_node - Find closest online node
134  * @node: Node id to start the search
135  *
136  * Lookup the next closest node by distance if @nid is not online.
137  */
138 int numa_map_to_online_node(int node)
139 {
140         int min_dist = INT_MAX, dist, n, min_node;
141
142         if (node == NUMA_NO_NODE || node_online(node))
143                 return node;
144
145         min_node = node;
146         for_each_online_node(n) {
147                 dist = node_distance(node, n);
148                 if (dist < min_dist) {
149                         min_dist = dist;
150                         min_node = n;
151                 }
152         }
153
154         return min_node;
155 }
156 EXPORT_SYMBOL_GPL(numa_map_to_online_node);
157
158 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
161         int node;
162
163         if (pol)
164                 return pol;
165
166         node = numa_node_id();
167         if (node != NUMA_NO_NODE) {
168                 pol = &preferred_node_policy[node];
169                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
170                 if (pol->mode)
171                         return pol;
172         }
173
174         return &default_policy;
175 }
176
177 static const struct mempolicy_operations {
178         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
179         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
180 } mpol_ops[MPOL_MAX];
181
182 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
183 {
184         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
185 }
186
187 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
188                                    const nodemask_t *rel)
189 {
190         nodemask_t tmp;
191         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
192         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
193 }
194
195 static int mpol_new_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
196 {
197         if (nodes_empty(*nodes))
198                 return -EINVAL;
199         pol->nodes = *nodes;
200         return 0;
201 }
202
203 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
204 {
205         if (nodes_empty(*nodes))
206                 return -EINVAL;
207
208         nodes_clear(pol->nodes);
209         node_set(first_node(*nodes), pol->nodes);
210         return 0;
211 }
212
213 /*
214  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
215  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
216  * parameter with respect to the policy mode and flags.
217  *
218  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
219  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_lock for write.
220  */
221 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
222                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
223 {
224         int ret;
225
226         /*
227          * Default (pol==NULL) resp. local memory policies are not a
228          * subject of any remapping. They also do not need any special
229          * constructor.
230          */
231         if (!pol || pol->mode == MPOL_LOCAL)
232                 return 0;
233
234         /* Check N_MEMORY */
235         nodes_and(nsc->mask1,
236                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
237
238         VM_BUG_ON(!nodes);
239
240         if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
241                 mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
242         else
243                 nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
244
245         if (mpol_store_user_nodemask(pol))
246                 pol->w.user_nodemask = *nodes;
247         else
248                 pol->w.cpuset_mems_allowed = cpuset_current_mems_allowed;
249
250         ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
251         return ret;
252 }
253
254 /*
255  * This function just creates a new policy, does some check and simple
256  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
257  */
258 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
259                                   nodemask_t *nodes)
260 {
261         struct mempolicy *policy;
262
263         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
264                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
265
266         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
267                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
268                         return ERR_PTR(-EINVAL);
269                 return NULL;
270         }
271         VM_BUG_ON(!nodes);
272
273         /*
274          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
275          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
276          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
277          */
278         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
279                 if (nodes_empty(*nodes)) {
280                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
281                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
282                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
283
284                         mode = MPOL_LOCAL;
285                 }
286         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
287                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
288                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
289                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
290                         return ERR_PTR(-EINVAL);
291         } else if (nodes_empty(*nodes))
292                 return ERR_PTR(-EINVAL);
293         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
294         if (!policy)
295                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
296         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
297         policy->mode = mode;
298         policy->flags = flags;
299
300         return policy;
301 }
302
303 /* Slow path of a mpol destructor. */
304 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
305 {
306         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
307                 return;
308         kmem_cache_free(policy_cache, p);
309 }
310
311 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
312 {
313 }
314
315 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
316 {
317         nodemask_t tmp;
318
319         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
320                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
321         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
322                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
323         else {
324                 nodes_remap(tmp, pol->nodes, pol->w.cpuset_mems_allowed,
325                                                                 *nodes);
326                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
327         }
328
329         if (nodes_empty(tmp))
330                 tmp = *nodes;
331
332         pol->nodes = tmp;
333 }
334
335 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
336                                                 const nodemask_t *nodes)
337 {
338         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
339 }
340
341 /*
342  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
343  *
344  * Per-vma policies are protected by mmap_lock. Allocations using per-task
345  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
346  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
347  */
348 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
349 {
350         if (!pol || pol->mode == MPOL_LOCAL)
351                 return;
352         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
353             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
354                 return;
355
356         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
357 }
358
359 /*
360  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
361  * pointer, and updates task mempolicy.
362  *
363  * Called with task's alloc_lock held.
364  */
365
366 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
367 {
368         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
369 }
370
371 /*
372  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
373  *
374  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_lock during call.
375  */
376
377 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
378 {
379         struct vm_area_struct *vma;
380
381         mmap_write_lock(mm);
382         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
383                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
384         mmap_write_unlock(mm);
385 }
386
387 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
388         [MPOL_DEFAULT] = {
389                 .rebind = mpol_rebind_default,
390         },
391         [MPOL_INTERLEAVE] = {
392                 .create = mpol_new_nodemask,
393                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
394         },
395         [MPOL_PREFERRED] = {
396                 .create = mpol_new_preferred,
397                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
398         },
399         [MPOL_BIND] = {
400                 .create = mpol_new_nodemask,
401                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
402         },
403         [MPOL_LOCAL] = {
404                 .rebind = mpol_rebind_default,
405         },
406         [MPOL_PREFERRED_MANY] = {
407                 .create = mpol_new_nodemask,
408                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
409         },
410 };
411
412 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
413                                 unsigned long flags);
414
415 struct queue_pages {
416         struct list_head *pagelist;
417         unsigned long flags;
418         nodemask_t *nmask;
419         unsigned long start;
420         unsigned long end;
421         struct vm_area_struct *first;
422 };
423
424 /*
425  * Check if the page's nid is in qp->nmask.
426  *
427  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
428  * in the invert of qp->nmask.
429  */
430 static inline bool queue_pages_required(struct page *page,
431                                         struct queue_pages *qp)
432 {
433         int nid = page_to_nid(page);
434         unsigned long flags = qp->flags;
435
436         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
437 }
438
439 /*
440  * queue_pages_pmd() has four possible return values:
441  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully, or
442  *     special page is met, i.e. huge zero page.
443  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
444  *     specified.
445  * 2 - THP was split.
446  * -EIO - is migration entry or only MPOL_MF_STRICT was specified and an
447  *        existing page was already on a node that does not follow the
448  *        policy.
449  */
450 static int queue_pages_pmd(pmd_t *pmd, spinlock_t *ptl, unsigned long addr,
451                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
452         __releases(ptl)
453 {
454         int ret = 0;
455         struct page *page;
456         struct queue_pages *qp = walk->private;
457         unsigned long flags;
458
459         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
460                 ret = -EIO;
461                 goto unlock;
462         }
463         page = pmd_page(*pmd);
464         if (is_huge_zero_page(page)) {
465                 spin_unlock(ptl);
466                 walk->action = ACTION_CONTINUE;
467                 goto out;
468         }
469         if (!queue_pages_required(page, qp))
470                 goto unlock;
471
472         flags = qp->flags;
473         /* go to thp migration */
474         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
475                 if (!vma_migratable(walk->vma) ||
476                     migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags)) {
477                         ret = 1;
478                         goto unlock;
479                 }
480         } else
481                 ret = -EIO;
482 unlock:
483         spin_unlock(ptl);
484 out:
485         return ret;
486 }
487
488 /*
489  * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
490  * and move them to the pagelist if they do.
491  *
492  * queue_pages_pte_range() has three possible return values:
493  * 0 - pages are placed on the right node or queued successfully, or
494  *     special page is met, i.e. zero page.
495  * 1 - there is unmovable page, and MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
496  *     specified.
497  * -EIO - only MPOL_MF_STRICT was specified and an existing page was already
498  *        on a node that does not follow the policy.
499  */
500 static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
501                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
502 {
503         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
504         struct page *page;
505         struct queue_pages *qp = walk->private;
506         unsigned long flags = qp->flags;
507         int ret;
508         bool has_unmovable = false;
509         pte_t *pte, *mapped_pte;
510         spinlock_t *ptl;
511
512         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
513         if (ptl) {
514                 ret = queue_pages_pmd(pmd, ptl, addr, end, walk);
515                 if (ret != 2)
516                         return ret;
517         }
518         /* THP was split, fall through to pte walk */
519
520         if (pmd_trans_unstable(pmd))
521                 return 0;
522
523         mapped_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
524         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
525                 if (!pte_present(*pte))
526                         continue;
527                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
528                 if (!page)
529                         continue;
530                 /*
531                  * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
532                  * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
533                  */
534                 if (PageReserved(page))
535                         continue;
536                 if (!queue_pages_required(page, qp))
537                         continue;
538                 if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
539                         /* MPOL_MF_STRICT must be specified if we get here */
540                         if (!vma_migratable(vma)) {
541                                 has_unmovable = true;
542                                 break;
543                         }
544
545                         /*
546                          * Do not abort immediately since there may be
547                          * temporary off LRU pages in the range.  Still
548                          * need migrate other LRU pages.
549                          */
550                         if (migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags))
551                                 has_unmovable = true;
552                 } else
553                         break;
554         }
555         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
556         cond_resched();
557
558         if (has_unmovable)
559                 return 1;
560
561         return addr != end ? -EIO : 0;
562 }
563
564 static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
565                                unsigned long addr, unsigned long end,
566                                struct mm_walk *walk)
567 {
568         int ret = 0;
569 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
570         struct queue_pages *qp = walk->private;
571         unsigned long flags = (qp->flags & MPOL_MF_VALID);
572         struct page *page;
573         spinlock_t *ptl;
574         pte_t entry;
575
576         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
577         entry = huge_ptep_get(pte);
578         if (!pte_present(entry))
579                 goto unlock;
580         page = pte_page(entry);
581         if (!queue_pages_required(page, qp))
582                 goto unlock;
583
584         if (flags == MPOL_MF_STRICT) {
585                 /*
586                  * STRICT alone means only detecting misplaced page and no
587                  * need to further check other vma.
588                  */
589                 ret = -EIO;
590                 goto unlock;
591         }
592
593         if (!vma_migratable(walk->vma)) {
594                 /*
595                  * Must be STRICT with MOVE*, otherwise .test_walk() have
596                  * stopped walking current vma.
597                  * Detecting misplaced page but allow migrating pages which
598                  * have been queued.
599                  */
600                 ret = 1;
601                 goto unlock;
602         }
603
604         /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
605         if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
606             (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1 &&
607              !hugetlb_pmd_shared(pte))) {
608                 if (isolate_hugetlb(page, qp->pagelist) &&
609                         (flags & MPOL_MF_STRICT))
610                         /*
611                          * Failed to isolate page but allow migrating pages
612                          * which have been queued.
613                          */
614                         ret = 1;
615         }
616 unlock:
617         spin_unlock(ptl);
618 #else
619         BUG();
620 #endif
621         return ret;
622 }
623
624 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
625 /*
626  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
627  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
628  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
629  *
630  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
631  * an architecture makes a different choice, it will need further
632  * changes to the core.
633  */
634 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
635                         unsigned long addr, unsigned long end)
636 {
637         int nr_updated;
638
639         nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, MM_CP_PROT_NUMA);
640         if (nr_updated)
641                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
642
643         return nr_updated;
644 }
645 #else
646 static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
647                         unsigned long addr, unsigned long end)
648 {
649         return 0;
650 }
651 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
652
653 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
654                                 struct mm_walk *walk)
655 {
656         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
657         struct queue_pages *qp = walk->private;
658         unsigned long endvma = vma->vm_end;
659         unsigned long flags = qp->flags;
660
661         /* range check first */
662         VM_BUG_ON_VMA(!range_in_vma(vma, start, end), vma);
663
664         if (!qp->first) {
665                 qp->first = vma;
666                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK) &&
667                         (qp->start < vma->vm_start))
668                         /* hole at head side of range */
669                         return -EFAULT;
670         }
671         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK) &&
672                 ((vma->vm_end < qp->end) &&
673                 (!vma->vm_next || vma->vm_end < vma->vm_next->vm_start)))
674                 /* hole at middle or tail of range */
675                 return -EFAULT;
676
677         /*
678          * Need check MPOL_MF_STRICT to return -EIO if possible
679          * regardless of vma_migratable
680          */
681         if (!vma_migratable(vma) &&
682             !(flags & MPOL_MF_STRICT))
683                 return 1;
684
685         if (endvma > end)
686                 endvma = end;
687
688         if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
689                 /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
690                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) && vma_is_accessible(vma) &&
691                         !(vma->vm_flags & VM_MIXEDMAP))
692                         change_prot_numa(vma, start, endvma);
693                 return 1;
694         }
695
696         /* queue pages from current vma */
697         if (flags & MPOL_MF_VALID)
698                 return 0;
699         return 1;
700 }
701
702 static const struct mm_walk_ops queue_pages_walk_ops = {
703         .hugetlb_entry          = queue_pages_hugetlb,
704         .pmd_entry              = queue_pages_pte_range,
705         .test_walk              = queue_pages_test_walk,
706 };
707
708 /*
709  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
710  *
711  * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
712  * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
713  * passed via @private.
714  *
715  * queue_pages_range() has three possible return values:
716  * 1 - there is unmovable page, but MPOL_MF_MOVE* & MPOL_MF_STRICT were
717  *     specified.
718  * 0 - queue pages successfully or no misplaced page.
719  * errno - i.e. misplaced pages with MPOL_MF_STRICT specified (-EIO) or
720  *         memory range specified by nodemask and maxnode points outside
721  *         your accessible address space (-EFAULT)
722  */
723 static int
724 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
725                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
726                 struct list_head *pagelist)
727 {
728         int err;
729         struct queue_pages qp = {
730                 .pagelist = pagelist,
731                 .flags = flags,
732                 .nmask = nodes,
733                 .start = start,
734                 .end = end,
735                 .first = NULL,
736         };
737
738         err = walk_page_range(mm, start, end, &queue_pages_walk_ops, &qp);
739
740         if (!qp.first)
741                 /* whole range in hole */
742                 err = -EFAULT;
743
744         return err;
745 }
746
747 /*
748  * Apply policy to a single VMA
749  * This must be called with the mmap_lock held for writing.
750  */
751 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
752                                                 struct mempolicy *pol)
753 {
754         int err;
755         struct mempolicy *old;
756         struct mempolicy *new;
757
758         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
759                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
760                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
761                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
762
763         new = mpol_dup(pol);
764         if (IS_ERR(new))
765                 return PTR_ERR(new);
766
767         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
768                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
769                 if (err)
770                         goto err_out;
771         }
772
773         old = vma->vm_policy;
774         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_lock */
775         mpol_put(old);
776
777         return 0;
778  err_out:
779         mpol_put(new);
780         return err;
781 }
782
783 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
784 static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
785                        unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
786 {
787         struct vm_area_struct *prev;
788         struct vm_area_struct *vma;
789         int err = 0;
790         pgoff_t pgoff;
791         unsigned long vmstart;
792         unsigned long vmend;
793
794         vma = find_vma(mm, start);
795         VM_BUG_ON(!vma);
796
797         prev = vma->vm_prev;
798         if (start > vma->vm_start)
799                 prev = vma;
800
801         for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = vma->vm_next) {
802                 vmstart = max(start, vma->vm_start);
803                 vmend   = min(end, vma->vm_end);
804
805                 if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
806                         continue;
807
808                 pgoff = vma->vm_pgoff +
809                         ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
810                 prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
811                                  vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
812                                  new_pol, vma->vm_userfaultfd_ctx);
813                 if (prev) {
814                         vma = prev;
815                         goto replace;
816                 }
817                 if (vma->vm_start != vmstart) {
818                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
819                         if (err)
820                                 goto out;
821                 }
822                 if (vma->vm_end != vmend) {
823                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
824                         if (err)
825                                 goto out;
826                 }
827  replace:
828                 err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
829                 if (err)
830                         goto out;
831         }
832
833  out:
834         return err;
835 }
836
837 /* Set the process memory policy */
838 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
839                              nodemask_t *nodes)
840 {
841         struct mempolicy *new, *old;
842         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
843         int ret;
844
845         if (!scratch)
846                 return -ENOMEM;
847
848         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
849         if (IS_ERR(new)) {
850                 ret = PTR_ERR(new);
851                 goto out;
852         }
853
854         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
855         if (ret) {
856                 mpol_put(new);
857                 goto out;
858         }
859         task_lock(current);
860         old = current->mempolicy;
861         current->mempolicy = new;
862         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE)
863                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
864         task_unlock(current);
865         mpol_put(old);
866         ret = 0;
867 out:
868         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
869         return ret;
870 }
871
872 /*
873  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
874  *
875  * Called with task's alloc_lock held
876  */
877 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
878 {
879         nodes_clear(*nodes);
880         if (p == &default_policy)
881                 return;
882
883         switch (p->mode) {
884         case MPOL_BIND:
885         case MPOL_INTERLEAVE:
886         case MPOL_PREFERRED:
887         case MPOL_PREFERRED_MANY:
888                 *nodes = p->nodes;
889                 break;
890         case MPOL_LOCAL:
891                 /* return empty node mask for local allocation */
892                 break;
893         default:
894                 BUG();
895         }
896 }
897
898 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
899 {
900         struct page *p = NULL;
901         int err;
902
903         int locked = 1;
904         err = get_user_pages_locked(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p, &locked);
905         if (err > 0) {
906                 err = page_to_nid(p);
907                 put_page(p);
908         }
909         if (locked)
910                 mmap_read_unlock(mm);
911         return err;
912 }
913
914 /* Retrieve NUMA policy */
915 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
916                              unsigned long addr, unsigned long flags)
917 {
918         int err;
919         struct mm_struct *mm = current->mm;
920         struct vm_area_struct *vma = NULL;
921         struct mempolicy *pol = current->mempolicy, *pol_refcount = NULL;
922
923         if (flags &
924                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
925                 return -EINVAL;
926
927         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
928                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
929                         return -EINVAL;
930                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
931                 task_lock(current);
932                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
933                 task_unlock(current);
934                 return 0;
935         }
936
937         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
938                 /*
939                  * Do NOT fall back to task policy if the
940                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
941                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
942                  */
943                 mmap_read_lock(mm);
944                 vma = vma_lookup(mm, addr);
945                 if (!vma) {
946                         mmap_read_unlock(mm);
947                         return -EFAULT;
948                 }
949                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
950                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
951                 else
952                         pol = vma->vm_policy;
953         } else if (addr)
954                 return -EINVAL;
955
956         if (!pol)
957                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
958
959         if (flags & MPOL_F_NODE) {
960                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
961                         /*
962                          * Take a refcount on the mpol, lookup_node()
963                          * will drop the mmap_lock, so after calling
964                          * lookup_node() only "pol" remains valid, "vma"
965                          * is stale.
966                          */
967                         pol_refcount = pol;
968                         vma = NULL;
969                         mpol_get(pol);
970                         err = lookup_node(mm, addr);
971                         if (err < 0)
972                                 goto out;
973                         *policy = err;
974                 } else if (pol == current->mempolicy &&
975                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
976                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->nodes);
977                 } else {
978                         err = -EINVAL;
979                         goto out;
980                 }
981         } else {
982                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
983                                                 pol->mode;
984                 /*
985                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
986                  * the policy to userspace.
987                  */
988                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
989         }
990
991         err = 0;
992         if (nmask) {
993                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
994                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
995                 } else {
996                         task_lock(current);
997                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
998                         task_unlock(current);
999                 }
1000         }
1001
1002  out:
1003         mpol_cond_put(pol);
1004         if (vma)
1005                 mmap_read_unlock(mm);
1006         if (pol_refcount)
1007                 mpol_put(pol_refcount);
1008         return err;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1012 /*
1013  * page migration, thp tail pages can be passed.
1014  */
1015 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1016                                 unsigned long flags)
1017 {
1018         struct page *head = compound_head(page);
1019         /*
1020          * Avoid migrating a page that is shared with others.
1021          */
1022         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(head) == 1) {
1023                 if (!isolate_lru_page(head)) {
1024                         list_add_tail(&head->lru, pagelist);
1025                         mod_node_page_state(page_pgdat(head),
1026                                 NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(head),
1027                                 thp_nr_pages(head));
1028                 } else if (flags & MPOL_MF_STRICT) {
1029                         /*
1030                          * Non-movable page may reach here.  And, there may be
1031                          * temporary off LRU pages or non-LRU movable pages.
1032                          * Treat them as unmovable pages since they can't be
1033                          * isolated, so they can't be moved at the moment.  It
1034                          * should return -EIO for this case too.
1035                          */
1036                         return -EIO;
1037                 }
1038         }
1039
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Migrate pages from one node to a target node.
1045  * Returns error or the number of pages not migrated.
1046  */
1047 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1048                            int flags)
1049 {
1050         nodemask_t nmask;
1051         LIST_HEAD(pagelist);
1052         int err = 0;
1053         struct migration_target_control mtc = {
1054                 .nid = dest,
1055                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
1056         };
1057
1058         nodes_clear(nmask);
1059         node_set(source, nmask);
1060
1061         /*
1062          * This does not "check" the range but isolates all pages that
1063          * need migration.  Between passing in the full user address
1064          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
1065          */
1066         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1067         queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1068                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1069
1070         if (!list_empty(&pagelist)) {
1071                 err = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1072                                 (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
1073                 if (err)
1074                         putback_movable_pages(&pagelist);
1075         }
1076
1077         return err;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1082  * layout as much as possible.
1083  *
1084  * Returns the number of page that could not be moved.
1085  */
1086 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1087                      const nodemask_t *to, int flags)
1088 {
1089         int busy = 0;
1090         int err = 0;
1091         nodemask_t tmp;
1092
1093         lru_cache_disable();
1094
1095         mmap_read_lock(mm);
1096
1097         /*
1098          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1099          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1100          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1101          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1102          *
1103          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1104          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1105          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1106          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1107          *
1108          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1109          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1110          * (nothing left to migrate).
1111          *
1112          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1113          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1114          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1115          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1116          * before migrating outgoing memory source that same node.
1117          *
1118          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1119          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1120          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1121          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1122          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1123          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1124          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1125          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1126          */
1127
1128         tmp = *from;
1129         while (!nodes_empty(tmp)) {
1130                 int s, d;
1131                 int source = NUMA_NO_NODE;
1132                 int dest = 0;
1133
1134                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1135
1136                         /*
1137                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1138                          * node relationship of the pages established between
1139                          * threads and memory areas.
1140                          *
1141                          * However if the number of source nodes is not equal to
1142                          * the number of destination nodes we can not preserve
1143                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1144                          * copying memory from a node that is in the destination
1145                          * mask.
1146                          *
1147                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1148                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1149                          */
1150
1151                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1152                                                 (node_isset(s, *to)))
1153                                 continue;
1154
1155                         d = node_remap(s, *from, *to);
1156                         if (s == d)
1157                                 continue;
1158
1159                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1160                         dest = d;
1161
1162                         /* dest not in remaining from nodes? */
1163                         if (!node_isset(dest, tmp))
1164                                 break;
1165                 }
1166                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1167                         break;
1168
1169                 node_clear(source, tmp);
1170                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1171                 if (err > 0)
1172                         busy += err;
1173                 if (err < 0)
1174                         break;
1175         }
1176         mmap_read_unlock(mm);
1177
1178         lru_cache_enable();
1179         if (err < 0)
1180                 return err;
1181         return busy;
1182
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
1187  * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
1188  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
1189  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
1190  * is in virtual address order.
1191  */
1192 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1193 {
1194         struct vm_area_struct *vma;
1195         unsigned long address;
1196
1197         vma = find_vma(current->mm, start);
1198         while (vma) {
1199                 address = page_address_in_vma(page, vma);
1200                 if (address != -EFAULT)
1201                         break;
1202                 vma = vma->vm_next;
1203         }
1204
1205         if (PageHuge(page)) {
1206                 return alloc_huge_page_vma(page_hstate(compound_head(page)),
1207                                 vma, address);
1208         } else if (PageTransHuge(page)) {
1209                 struct page *thp;
1210
1211                 thp = alloc_hugepage_vma(GFP_TRANSHUGE, vma, address,
1212                                          HPAGE_PMD_ORDER);
1213                 if (!thp)
1214                         return NULL;
1215                 prep_transhuge_page(thp);
1216                 return thp;
1217         }
1218         /*
1219          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
1220          */
1221         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL,
1222                         vma, address);
1223 }
1224 #else
1225
1226 static int migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
1227                                 unsigned long flags)
1228 {
1229         return -EIO;
1230 }
1231
1232 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1233                      const nodemask_t *to, int flags)
1234 {
1235         return -ENOSYS;
1236 }
1237
1238 static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start)
1239 {
1240         return NULL;
1241 }
1242 #endif
1243
1244 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1245                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1246                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1247 {
1248         struct mm_struct *mm = current->mm;
1249         struct mempolicy *new;
1250         unsigned long end;
1251         int err;
1252         int ret;
1253         LIST_HEAD(pagelist);
1254
1255         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1256                 return -EINVAL;
1257         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1258                 return -EPERM;
1259
1260         if (start & ~PAGE_MASK)
1261                 return -EINVAL;
1262
1263         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1264                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1265
1266         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
1267         end = start + len;
1268
1269         if (end < start)
1270                 return -EINVAL;
1271         if (end == start)
1272                 return 0;
1273
1274         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1275         if (IS_ERR(new))
1276                 return PTR_ERR(new);
1277
1278         if (flags & MPOL_MF_LAZY)
1279                 new->flags |= MPOL_F_MOF;
1280
1281         /*
1282          * If we are using the default policy then operation
1283          * on discontinuous address spaces is okay after all
1284          */
1285         if (!new)
1286                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1287
1288         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
1289                  start, start + len, mode, mode_flags,
1290                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
1291
1292         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
1293
1294                 lru_cache_disable();
1295         }
1296         {
1297                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1298                 if (scratch) {
1299                         mmap_write_lock(mm);
1300                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1301                         if (err)
1302                                 mmap_write_unlock(mm);
1303                 } else
1304                         err = -ENOMEM;
1305                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1306         }
1307         if (err)
1308                 goto mpol_out;
1309
1310         ret = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1311                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
1312
1313         if (ret < 0) {
1314                 err = ret;
1315                 goto up_out;
1316         }
1317
1318         err = mbind_range(mm, start, end, new);
1319
1320         if (!err) {
1321                 int nr_failed = 0;
1322
1323                 if (!list_empty(&pagelist)) {
1324                         WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
1325                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
1326                                 start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND, NULL);
1327                         if (nr_failed)
1328                                 putback_movable_pages(&pagelist);
1329                 }
1330
1331                 if ((ret > 0) || (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT)))
1332                         err = -EIO;
1333         } else {
1334 up_out:
1335                 if (!list_empty(&pagelist))
1336                         putback_movable_pages(&pagelist);
1337         }
1338
1339         mmap_write_unlock(mm);
1340 mpol_out:
1341         mpol_put(new);
1342         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
1343                 lru_cache_enable();
1344         return err;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1349  */
1350 static int get_bitmap(unsigned long *mask, const unsigned long __user *nmask,
1351                       unsigned long maxnode)
1352 {
1353         unsigned long nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1354         int ret;
1355
1356         if (in_compat_syscall())
1357                 ret = compat_get_bitmap(mask,
1358                                         (const compat_ulong_t __user *)nmask,
1359                                         maxnode);
1360         else
1361                 ret = copy_from_user(mask, nmask,
1362                                      nlongs * sizeof(unsigned long));
1363
1364         if (ret)
1365                 return -EFAULT;
1366
1367         if (maxnode % BITS_PER_LONG)
1368                 mask[nlongs - 1] &= (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1369
1370         return 0;
1371 }
1372
1373 /* Copy a node mask from user space. */
1374 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1375                      unsigned long maxnode)
1376 {
1377         --maxnode;
1378         nodes_clear(*nodes);
1379         if (maxnode == 0 || !nmask)
1380                 return 0;
1381         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1382                 return -EINVAL;
1383
1384         /*
1385          * When the user specified more nodes than supported just check
1386          * if the non supported part is all zero, one word at a time,
1387          * starting at the end.
1388          */
1389         while (maxnode > MAX_NUMNODES) {
1390                 unsigned long bits = min_t(unsigned long, maxnode, BITS_PER_LONG);
1391                 unsigned long t;
1392
1393                 if (get_bitmap(&t, &nmask[(maxnode - 1) / BITS_PER_LONG], bits))
1394                         return -EFAULT;
1395
1396                 if (maxnode - bits >= MAX_NUMNODES) {
1397                         maxnode -= bits;
1398                 } else {
1399                         maxnode = MAX_NUMNODES;
1400                         t &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1401                 }
1402                 if (t)
1403                         return -EINVAL;
1404         }
1405
1406         return get_bitmap(nodes_addr(*nodes), nmask, maxnode);
1407 }
1408
1409 /* Copy a kernel node mask to user space */
1410 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1411                               nodemask_t *nodes)
1412 {
1413         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1414         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1415         bool compat = in_compat_syscall();
1416
1417         if (compat)
1418                 nbytes = BITS_TO_COMPAT_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(compat_long_t);
1419
1420         if (copy > nbytes) {
1421                 if (copy > PAGE_SIZE)
1422                         return -EINVAL;
1423                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1424                         return -EFAULT;
1425                 copy = nbytes;
1426                 maxnode = nr_node_ids;
1427         }
1428
1429         if (compat)
1430                 return compat_put_bitmap((compat_ulong_t __user *)mask,
1431                                          nodes_addr(*nodes), maxnode);
1432
1433         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1434 }
1435
1436 /* Basic parameter sanity check used by both mbind() and set_mempolicy() */
1437 static inline int sanitize_mpol_flags(int *mode, unsigned short *flags)
1438 {
1439         *flags = *mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1440         *mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1441
1442         if ((unsigned int)(*mode) >=  MPOL_MAX)
1443                 return -EINVAL;
1444         if ((*flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (*flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1445                 return -EINVAL;
1446         if (*flags & MPOL_F_NUMA_BALANCING) {
1447                 if (*mode != MPOL_BIND)
1448                         return -EINVAL;
1449                 *flags |= (MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON);
1450         }
1451         return 0;
1452 }
1453
1454 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1455                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1456                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1457 {
1458         unsigned short mode_flags;
1459         nodemask_t nodes;
1460         int lmode = mode;
1461         int err;
1462
1463         start = untagged_addr(start);
1464         err = sanitize_mpol_flags(&lmode, &mode_flags);
1465         if (err)
1466                 return err;
1467
1468         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1469         if (err)
1470                 return err;
1471
1472         return do_mbind(start, len, lmode, mode_flags, &nodes, flags);
1473 }
1474
1475 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1476                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1477                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1478 {
1479         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1480 }
1481
1482 /* Set the process memory policy */
1483 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1484                                  unsigned long maxnode)
1485 {
1486         unsigned short mode_flags;
1487         nodemask_t nodes;
1488         int lmode = mode;
1489         int err;
1490
1491         err = sanitize_mpol_flags(&lmode, &mode_flags);
1492         if (err)
1493                 return err;
1494
1495         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1496         if (err)
1497                 return err;
1498
1499         return do_set_mempolicy(lmode, mode_flags, &nodes);
1500 }
1501
1502 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1503                 unsigned long, maxnode)
1504 {
1505         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1506 }
1507
1508 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1509                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1510                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1511 {
1512         struct mm_struct *mm = NULL;
1513         struct task_struct *task;
1514         nodemask_t task_nodes;
1515         int err;
1516         nodemask_t *old;
1517         nodemask_t *new;
1518         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1519
1520         if (!scratch)
1521                 return -ENOMEM;
1522
1523         old = &scratch->mask1;
1524         new = &scratch->mask2;
1525
1526         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1527         if (err)
1528                 goto out;
1529
1530         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1531         if (err)
1532                 goto out;
1533
1534         /* Find the mm_struct */
1535         rcu_read_lock();
1536         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1537         if (!task) {
1538                 rcu_read_unlock();
1539                 err = -ESRCH;
1540                 goto out;
1541         }
1542         get_task_struct(task);
1543
1544         err = -EINVAL;
1545
1546         /*
1547          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1548          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1549          */
1550         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1551                 rcu_read_unlock();
1552                 err = -EPERM;
1553                 goto out_put;
1554         }
1555         rcu_read_unlock();
1556
1557         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1558         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1559         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1560                 err = -EPERM;
1561                 goto out_put;
1562         }
1563
1564         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1565         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1566         if (nodes_empty(*new))
1567                 goto out_put;
1568
1569         err = security_task_movememory(task);
1570         if (err)
1571                 goto out_put;
1572
1573         mm = get_task_mm(task);
1574         put_task_struct(task);
1575
1576         if (!mm) {
1577                 err = -EINVAL;
1578                 goto out;
1579         }
1580
1581         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1582                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1583
1584         mmput(mm);
1585 out:
1586         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1587
1588         return err;
1589
1590 out_put:
1591         put_task_struct(task);
1592         goto out;
1593
1594 }
1595
1596 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1597                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1598                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1599 {
1600         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1601 }
1602
1603
1604 /* Retrieve NUMA policy */
1605 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1606                                 unsigned long __user *nmask,
1607                                 unsigned long maxnode,
1608                                 unsigned long addr,
1609                                 unsigned long flags)
1610 {
1611         int err;
1612         int pval;
1613         nodemask_t nodes;
1614
1615         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1616                 return -EINVAL;
1617
1618         addr = untagged_addr(addr);
1619
1620         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1621
1622         if (err)
1623                 return err;
1624
1625         if (policy && put_user(pval, policy))
1626                 return -EFAULT;
1627
1628         if (nmask)
1629                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1630
1631         return err;
1632 }
1633
1634 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1635                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1636                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1637 {
1638         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1639 }
1640
1641 bool vma_migratable(struct vm_area_struct *vma)
1642 {
1643         if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1644                 return false;
1645
1646         /*
1647          * DAX device mappings require predictable access latency, so avoid
1648          * incurring periodic faults.
1649          */
1650         if (vma_is_dax(vma))
1651                 return false;
1652
1653         if (is_vm_hugetlb_page(vma) &&
1654                 !hugepage_migration_supported(hstate_vma(vma)))
1655                 return false;
1656
1657         /*
1658          * Migration allocates pages in the highest zone. If we cannot
1659          * do so then migration (at least from node to node) is not
1660          * possible.
1661          */
1662         if (vma->vm_file &&
1663                 gfp_zone(mapping_gfp_mask(vma->vm_file->f_mapping))
1664                         < policy_zone)
1665                 return false;
1666         return true;
1667 }
1668
1669 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1670                                                 unsigned long addr)
1671 {
1672         struct mempolicy *pol = NULL;
1673
1674         if (vma) {
1675                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1676                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
1677                 } else if (vma->vm_policy) {
1678                         pol = vma->vm_policy;
1679
1680                         /*
1681                          * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
1682                          * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
1683                          * count on these policies which will be dropped by
1684                          * mpol_cond_put() later
1685                          */
1686                         if (mpol_needs_cond_ref(pol))
1687                                 mpol_get(pol);
1688                 }
1689         }
1690
1691         return pol;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * get_vma_policy(@vma, @addr)
1696  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1697  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1698  *
1699  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1700  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1701  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1702  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1703  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1704  * extra reference for shared policies.
1705  */
1706 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1707                                                 unsigned long addr)
1708 {
1709         struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
1710
1711         if (!pol)
1712                 pol = get_task_policy(current);
1713
1714         return pol;
1715 }
1716
1717 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1718 {
1719         struct mempolicy *pol;
1720
1721         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1722                 bool ret = false;
1723
1724                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
1725                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1726                         ret = true;
1727                 mpol_cond_put(pol);
1728
1729                 return ret;
1730         }
1731
1732         pol = vma->vm_policy;
1733         if (!pol)
1734                 pol = get_task_policy(current);
1735
1736         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1737 }
1738
1739 static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1740 {
1741         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1742
1743         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1744
1745         /*
1746          * if policy->nodes has movable memory only,
1747          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1748          *
1749          * policy->nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1750          * so if the following test fails, it implies
1751          * policy->nodes has movable memory only.
1752          */
1753         if (!nodes_intersects(policy->nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1754                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1755
1756         return zone >= dynamic_policy_zone;
1757 }
1758
1759 /*
1760  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1761  * page allocation
1762  */
1763 nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1764 {
1765         int mode = policy->mode;
1766
1767         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1768         if (unlikely(mode == MPOL_BIND) &&
1769                 apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
1770                 cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->nodes))
1771                 return &policy->nodes;
1772
1773         if (mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
1774                 return &policy->nodes;
1775
1776         return NULL;
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Return the  preferred node id for 'prefer' mempolicy, and return
1781  * the given id for all other policies.
1782  *
1783  * policy_node() is always coupled with policy_nodemask(), which
1784  * secures the nodemask limit for 'bind' and 'prefer-many' policy.
1785  */
1786 static int policy_node(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy, int nd)
1787 {
1788         if (policy->mode == MPOL_PREFERRED) {
1789                 nd = first_node(policy->nodes);
1790         } else {
1791                 /*
1792                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
1793                  * because we might easily break the expectation to stay on the
1794                  * requested node and not break the policy.
1795                  */
1796                 WARN_ON_ONCE(policy->mode == MPOL_BIND && (gfp & __GFP_THISNODE));
1797         }
1798
1799         return nd;
1800 }
1801
1802 /* Do dynamic interleaving for a process */
1803 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1804 {
1805         unsigned next;
1806         struct task_struct *me = current;
1807
1808         next = next_node_in(me->il_prev, policy->nodes);
1809         if (next < MAX_NUMNODES)
1810                 me->il_prev = next;
1811         return next;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1816  * next slab entry.
1817  */
1818 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1819 {
1820         struct mempolicy *policy;
1821         int node = numa_mem_id();
1822
1823         if (!in_task())
1824                 return node;
1825
1826         policy = current->mempolicy;
1827         if (!policy)
1828                 return node;
1829
1830         switch (policy->mode) {
1831         case MPOL_PREFERRED:
1832                 return first_node(policy->nodes);
1833
1834         case MPOL_INTERLEAVE:
1835                 return interleave_nodes(policy);
1836
1837         case MPOL_BIND:
1838         case MPOL_PREFERRED_MANY:
1839         {
1840                 struct zoneref *z;
1841
1842                 /*
1843                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1844                  * first node.
1845                  */
1846                 struct zonelist *zonelist;
1847                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1848                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1849                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1850                                                         &policy->nodes);
1851                 return z->zone ? zone_to_nid(z->zone) : node;
1852         }
1853         case MPOL_LOCAL:
1854                 return node;
1855
1856         default:
1857                 BUG();
1858         }
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Do static interleaving for a VMA with known offset @n.  Returns the n'th
1863  * node in pol->nodes (starting from n=0), wrapping around if n exceeds the
1864  * number of present nodes.
1865  */
1866 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol, unsigned long n)
1867 {
1868         nodemask_t nodemask = pol->nodes;
1869         unsigned int target, nnodes;
1870         int i;
1871         int nid;
1872         /*
1873          * The barrier will stabilize the nodemask in a register or on
1874          * the stack so that it will stop changing under the code.
1875          *
1876          * Between first_node() and next_node(), pol->nodes could be changed
1877          * by other threads. So we put pol->nodes in a local stack.
1878          */
1879         barrier();
1880
1881         nnodes = nodes_weight(nodemask);
1882         if (!nnodes)
1883                 return numa_node_id();
1884         target = (unsigned int)n % nnodes;
1885         nid = first_node(nodemask);
1886         for (i = 0; i < target; i++)
1887                 nid = next_node(nid, nodemask);
1888         return nid;
1889 }
1890
1891 /* Determine a node number for interleave */
1892 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1893                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1894 {
1895         if (vma) {
1896                 unsigned long off;
1897
1898                 /*
1899                  * for small pages, there is no difference between
1900                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1901                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1902                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1903                  * a useful offset.
1904                  */
1905                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1906                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1907                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1908                 return offset_il_node(pol, off);
1909         } else
1910                 return interleave_nodes(pol);
1911 }
1912
1913 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1914 /*
1915  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1916  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1917  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1918  * @gfp_flags: for requested zone
1919  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1920  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for 'bind' and 'prefer-many' policy
1921  *
1922  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
1923  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1924  * If the effective policy is 'bind' or 'prefer-many', returns a pointer
1925  * to the mempolicy's @nodemask for filtering the zonelist.
1926  *
1927  * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
1928  */
1929 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
1930                                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
1931 {
1932         int nid;
1933         int mode;
1934
1935         *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
1936         *nodemask = NULL;
1937         mode = (*mpol)->mode;
1938
1939         if (unlikely(mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1940                 nid = interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1941                                         huge_page_shift(hstate_vma(vma)));
1942         } else {
1943                 nid = policy_node(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
1944                 if (mode == MPOL_BIND || mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
1945                         *nodemask = &(*mpol)->nodes;
1946         }
1947         return nid;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * init_nodemask_of_mempolicy
1952  *
1953  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
1954  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
1955  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
1956  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
1957  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
1958  * of non-default mempolicy.
1959  *
1960  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
1961  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
1962  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
1963  *
1964  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
1965  */
1966 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
1967 {
1968         struct mempolicy *mempolicy;
1969
1970         if (!(mask && current->mempolicy))
1971                 return false;
1972
1973         task_lock(current);
1974         mempolicy = current->mempolicy;
1975         switch (mempolicy->mode) {
1976         case MPOL_PREFERRED:
1977         case MPOL_PREFERRED_MANY:
1978         case MPOL_BIND:
1979         case MPOL_INTERLEAVE:
1980                 *mask = mempolicy->nodes;
1981                 break;
1982
1983         case MPOL_LOCAL:
1984                 init_nodemask_of_node(mask, numa_node_id());
1985                 break;
1986
1987         default:
1988                 BUG();
1989         }
1990         task_unlock(current);
1991
1992         return true;
1993 }
1994 #endif
1995
1996 /*
1997  * mempolicy_in_oom_domain
1998  *
1999  * If tsk's mempolicy is "bind", check for intersection between mask and
2000  * the policy nodemask. Otherwise, return true for all other policies
2001  * including "interleave", as a tsk with "interleave" policy may have
2002  * memory allocated from all nodes in system.
2003  *
2004  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
2005  */
2006 bool mempolicy_in_oom_domain(struct task_struct *tsk,
2007                                         const nodemask_t *mask)
2008 {
2009         struct mempolicy *mempolicy;
2010         bool ret = true;
2011
2012         if (!mask)
2013                 return ret;
2014
2015         task_lock(tsk);
2016         mempolicy = tsk->mempolicy;
2017         if (mempolicy && mempolicy->mode == MPOL_BIND)
2018                 ret = nodes_intersects(mempolicy->nodes, *mask);
2019         task_unlock(tsk);
2020
2021         return ret;
2022 }
2023
2024 /* Allocate a page in interleaved policy.
2025    Own path because it needs to do special accounting. */
2026 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
2027                                         unsigned nid)
2028 {
2029         struct page *page;
2030
2031         page = __alloc_pages(gfp, order, nid, NULL);
2032         /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT counter update if numa stats is disabled */
2033         if (!static_branch_likely(&vm_numa_stat_key))
2034                 return page;
2035         if (page && page_to_nid(page) == nid) {
2036                 preempt_disable();
2037                 __count_numa_event(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2038                 preempt_enable();
2039         }
2040         return page;
2041 }
2042
2043 static struct page *alloc_pages_preferred_many(gfp_t gfp, unsigned int order,
2044                                                 int nid, struct mempolicy *pol)
2045 {
2046         struct page *page;
2047         gfp_t preferred_gfp;
2048
2049         /*
2050          * This is a two pass approach. The first pass will only try the
2051          * preferred nodes but skip the direct reclaim and allow the
2052          * allocation to fail, while the second pass will try all the
2053          * nodes in system.
2054          */
2055         preferred_gfp = gfp | __GFP_NOWARN;
2056         preferred_gfp &= ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_NOFAIL);
2057         page = __alloc_pages(preferred_gfp, order, nid, &pol->nodes);
2058         if (!page)
2059                 page = __alloc_pages(gfp, order, numa_node_id(), NULL);
2060
2061         return page;
2062 }
2063
2064 /**
2065  * alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
2066  * @gfp: GFP flags.
2067  * @order: Order of the GFP allocation.
2068  * @vma: Pointer to VMA or NULL if not available.
2069  * @addr: Virtual address of the allocation.  Must be inside @vma.
2070  * @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
2071  * @hugepage: For hugepages try only the preferred node if possible.
2072  *
2073  * Allocate a page for a specific address in @vma, using the appropriate
2074  * NUMA policy.  When @vma is not NULL the caller must hold the mmap_lock
2075  * of the mm_struct of the VMA to prevent it from going away.  Should be
2076  * used for all allocations for pages that will be mapped into user space.
2077  *
2078  * Return: The page on success or NULL if allocation fails.
2079  */
2080 struct page *alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2081                 unsigned long addr, int node, bool hugepage)
2082 {
2083         struct mempolicy *pol;
2084         struct page *page;
2085         int preferred_nid;
2086         nodemask_t *nmask;
2087
2088         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2089
2090         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
2091                 unsigned nid;
2092
2093                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
2094                 mpol_cond_put(pol);
2095                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
2096                 goto out;
2097         }
2098
2099         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED_MANY) {
2100                 page = alloc_pages_preferred_many(gfp, order, node, pol);
2101                 mpol_cond_put(pol);
2102                 goto out;
2103         }
2104
2105         if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
2106                 int hpage_node = node;
2107
2108                 /*
2109                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2110                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2111                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2112                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2113                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2114                  *
2115                  * If the policy is interleave or does not allow the current
2116                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2117                  */
2118                 if (pol->mode == MPOL_PREFERRED)
2119                         hpage_node = first_node(pol->nodes);
2120
2121                 nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2122                 if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
2123                         mpol_cond_put(pol);
2124                         /*
2125                          * First, try to allocate THP only on local node, but
2126                          * don't reclaim unnecessarily, just compact.
2127                          */
2128                         page = __alloc_pages_node(hpage_node,
2129                                 gfp | __GFP_THISNODE | __GFP_NORETRY, order);
2130
2131                         /*
2132                          * If hugepage allocations are configured to always
2133                          * synchronous compact or the vma has been madvised
2134                          * to prefer hugepage backing, retry allowing remote
2135                          * memory with both reclaim and compact as well.
2136                          */
2137                         if (!page && (gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
2138                                 page = __alloc_pages(gfp, order, hpage_node, nmask);
2139
2140                         goto out;
2141                 }
2142         }
2143
2144         nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
2145         preferred_nid = policy_node(gfp, pol, node);
2146         page = __alloc_pages(gfp, order, preferred_nid, nmask);
2147         mpol_cond_put(pol);
2148 out:
2149         return page;
2150 }
2151 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_vma);
2152
2153 /**
2154  * alloc_pages - Allocate pages.
2155  * @gfp: GFP flags.
2156  * @order: Power of two of number of pages to allocate.
2157  *
2158  * Allocate 1 << @order contiguous pages.  The physical address of the
2159  * first page is naturally aligned (eg an order-3 allocation will be aligned
2160  * to a multiple of 8 * PAGE_SIZE bytes).  The NUMA policy of the current
2161  * process is honoured when in process context.
2162  *
2163  * Context: Can be called from any context, providing the appropriate GFP
2164  * flags are used.
2165  * Return: The page on success or NULL if allocation fails.
2166  */
2167 struct page *alloc_pages(gfp_t gfp, unsigned order)
2168 {
2169         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2170         struct page *page;
2171
2172         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2173                 pol = get_task_policy(current);
2174
2175         /*
2176          * No reference counting needed for current->mempolicy
2177          * nor system default_policy
2178          */
2179         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2180                 page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
2181         else if (pol->mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
2182                 page = alloc_pages_preferred_many(gfp, order,
2183                                 numa_node_id(), pol);
2184         else
2185                 page = __alloc_pages(gfp, order,
2186                                 policy_node(gfp, pol, numa_node_id()),
2187                                 policy_nodemask(gfp, pol));
2188
2189         return page;
2190 }
2191 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages);
2192
2193 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2194 {
2195         struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
2196
2197         if (IS_ERR(pol))
2198                 return PTR_ERR(pol);
2199         dst->vm_policy = pol;
2200         return 0;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2205  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2206  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2207  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2208  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2209  *
2210  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2211  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2212  */
2213
2214 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2215 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2216 {
2217         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2218
2219         if (!new)
2220                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2221
2222         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2223         if (old == current->mempolicy) {
2224                 task_lock(current);
2225                 *new = *old;
2226                 task_unlock(current);
2227         } else
2228                 *new = *old;
2229
2230         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2231                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2232                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2233         }
2234         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2235         return new;
2236 }
2237
2238 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2239 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2240 {
2241         if (!a || !b)
2242                 return false;
2243         if (a->mode != b->mode)
2244                 return false;
2245         if (a->flags != b->flags)
2246                 return false;
2247         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2248                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2249                         return false;
2250
2251         switch (a->mode) {
2252         case MPOL_BIND:
2253         case MPOL_INTERLEAVE:
2254         case MPOL_PREFERRED:
2255         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2256                 return !!nodes_equal(a->nodes, b->nodes);
2257         case MPOL_LOCAL:
2258                 return true;
2259         default:
2260                 BUG();
2261                 return false;
2262         }
2263 }
2264
2265 /*
2266  * Shared memory backing store policy support.
2267  *
2268  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2269  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2270  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2271  * for any accesses to the tree.
2272  */
2273
2274 /*
2275  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2276  * reading or for writing
2277  */
2278 static struct sp_node *
2279 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
2280 {
2281         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2282
2283         while (n) {
2284                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2285
2286                 if (start >= p->end)
2287                         n = n->rb_right;
2288                 else if (end <= p->start)
2289                         n = n->rb_left;
2290                 else
2291                         break;
2292         }
2293         if (!n)
2294                 return NULL;
2295         for (;;) {
2296                 struct sp_node *w = NULL;
2297                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2298                 if (!prev)
2299                         break;
2300                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2301                 if (w->end <= start)
2302                         break;
2303                 n = prev;
2304         }
2305         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2306 }
2307
2308 /*
2309  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2310  * writing.
2311  */
2312 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2313 {
2314         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2315         struct rb_node *parent = NULL;
2316         struct sp_node *nd;
2317
2318         while (*p) {
2319                 parent = *p;
2320                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2321                 if (new->start < nd->start)
2322                         p = &(*p)->rb_left;
2323                 else if (new->end > nd->end)
2324                         p = &(*p)->rb_right;
2325                 else
2326                         BUG();
2327         }
2328         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2329         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2330         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
2331                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
2332 }
2333
2334 /* Find shared policy intersecting idx */
2335 struct mempolicy *
2336 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
2337 {
2338         struct mempolicy *pol = NULL;
2339         struct sp_node *sn;
2340
2341         if (!sp->root.rb_node)
2342                 return NULL;
2343         read_lock(&sp->lock);
2344         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2345         if (sn) {
2346                 mpol_get(sn->policy);
2347                 pol = sn->policy;
2348         }
2349         read_unlock(&sp->lock);
2350         return pol;
2351 }
2352
2353 static void sp_free(struct sp_node *n)
2354 {
2355         mpol_put(n->policy);
2356         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2357 }
2358
2359 /**
2360  * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
2361  *
2362  * @page: page to be checked
2363  * @vma: vm area where page mapped
2364  * @addr: virtual address where page mapped
2365  *
2366  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
2367  * node id.  Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2368  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2369  *
2370  * Return: NUMA_NO_NODE if the page is in a node that is valid for this
2371  * policy, or a suitable node ID to allocate a replacement page from.
2372  */
2373 int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
2374 {
2375         struct mempolicy *pol;
2376         struct zoneref *z;
2377         int curnid = page_to_nid(page);
2378         unsigned long pgoff;
2379         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2380         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2381         int polnid = NUMA_NO_NODE;
2382         int ret = NUMA_NO_NODE;
2383
2384         pol = get_vma_policy(vma, addr);
2385         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2386                 goto out;
2387
2388         switch (pol->mode) {
2389         case MPOL_INTERLEAVE:
2390                 pgoff = vma->vm_pgoff;
2391                 pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
2392                 polnid = offset_il_node(pol, pgoff);
2393                 break;
2394
2395         case MPOL_PREFERRED:
2396                 if (node_isset(curnid, pol->nodes))
2397                         goto out;
2398                 polnid = first_node(pol->nodes);
2399                 break;
2400
2401         case MPOL_LOCAL:
2402                 polnid = numa_node_id();
2403                 break;
2404
2405         case MPOL_BIND:
2406                 /* Optimize placement among multiple nodes via NUMA balancing */
2407                 if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2408                         if (node_isset(thisnid, pol->nodes))
2409                                 break;
2410                         goto out;
2411                 }
2412                 fallthrough;
2413
2414         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2415                 /*
2416                  * use current page if in policy nodemask,
2417                  * else select nearest allowed node, if any.
2418                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2419                  */
2420                 if (node_isset(curnid, pol->nodes))
2421                         goto out;
2422                 z = first_zones_zonelist(
2423                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2424                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2425                                 &pol->nodes);
2426                 polnid = zone_to_nid(z->zone);
2427                 break;
2428
2429         default:
2430                 BUG();
2431         }
2432
2433         /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
2434         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2435                 polnid = thisnid;
2436
2437                 if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
2438                         goto out;
2439         }
2440
2441         if (curnid != polnid)
2442                 ret = polnid;
2443 out:
2444         mpol_cond_put(pol);
2445
2446         return ret;
2447 }
2448
2449 /*
2450  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2451  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2452  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2453  * policy.
2454  */
2455 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2456 {
2457         struct mempolicy *pol;
2458
2459         task_lock(task);
2460         pol = task->mempolicy;
2461         task->mempolicy = NULL;
2462         task_unlock(task);
2463         mpol_put(pol);
2464 }
2465
2466 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2467 {
2468         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
2469         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2470         sp_free(n);
2471 }
2472
2473 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2474                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2475 {
2476         node->start = start;
2477         node->end = end;
2478         node->policy = pol;
2479 }
2480
2481 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2482                                 struct mempolicy *pol)
2483 {
2484         struct sp_node *n;
2485         struct mempolicy *newpol;
2486
2487         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2488         if (!n)
2489                 return NULL;
2490
2491         newpol = mpol_dup(pol);
2492         if (IS_ERR(newpol)) {
2493                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2494                 return NULL;
2495         }
2496         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2497         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2498
2499         return n;
2500 }
2501
2502 /* Replace a policy range. */
2503 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
2504                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
2505 {
2506         struct sp_node *n;
2507         struct sp_node *n_new = NULL;
2508         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2509         int ret = 0;
2510
2511 restart:
2512         write_lock(&sp->lock);
2513         n = sp_lookup(sp, start, end);
2514         /* Take care of old policies in the same range. */
2515         while (n && n->start < end) {
2516                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2517                 if (n->start >= start) {
2518                         if (n->end <= end)
2519                                 sp_delete(sp, n);
2520                         else
2521                                 n->start = end;
2522                 } else {
2523                         /* Old policy spanning whole new range. */
2524                         if (n->end > end) {
2525                                 if (!n_new)
2526                                         goto alloc_new;
2527
2528                                 *mpol_new = *n->policy;
2529                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2530                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2531                                 n->end = start;
2532                                 sp_insert(sp, n_new);
2533                                 n_new = NULL;
2534                                 mpol_new = NULL;
2535                                 break;
2536                         } else
2537                                 n->end = start;
2538                 }
2539                 if (!next)
2540                         break;
2541                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2542         }
2543         if (new)
2544                 sp_insert(sp, new);
2545         write_unlock(&sp->lock);
2546         ret = 0;
2547
2548 err_out:
2549         if (mpol_new)
2550                 mpol_put(mpol_new);
2551         if (n_new)
2552                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2553
2554         return ret;
2555
2556 alloc_new:
2557         write_unlock(&sp->lock);
2558         ret = -ENOMEM;
2559         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2560         if (!n_new)
2561                 goto err_out;
2562         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2563         if (!mpol_new)
2564                 goto err_out;
2565         atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2566         goto restart;
2567 }
2568
2569 /**
2570  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2571  * @sp: pointer to inode shared policy
2572  * @mpol:  struct mempolicy to install
2573  *
2574  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2575  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2576  * This must be released on exit.
2577  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2578  */
2579 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2580 {
2581         int ret;
2582
2583         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2584         rwlock_init(&sp->lock);
2585
2586         if (mpol) {
2587                 struct vm_area_struct pvma;
2588                 struct mempolicy *new;
2589                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2590
2591                 if (!scratch)
2592                         goto put_mpol;
2593                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
2594                 new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2595                 if (IS_ERR(new))
2596                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2597
2598                 task_lock(current);
2599                 ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2600                 task_unlock(current);
2601                 if (ret)
2602                         goto put_new;
2603
2604                 /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
2605                 vma_init(&pvma, NULL);
2606                 pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
2607                 mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
2608
2609 put_new:
2610                 mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
2611 free_scratch:
2612                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2613 put_mpol:
2614                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2615         }
2616 }
2617
2618 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
2619                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
2620 {
2621         int err;
2622         struct sp_node *new = NULL;
2623         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2624
2625         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
2626                  vma->vm_pgoff,
2627                  sz, npol ? npol->mode : -1,
2628                  npol ? npol->flags : -1,
2629                  npol ? nodes_addr(npol->nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
2630
2631         if (npol) {
2632                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
2633                 if (!new)
2634                         return -ENOMEM;
2635         }
2636         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
2637         if (err && new)
2638                 sp_free(new);
2639         return err;
2640 }
2641
2642 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2643 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
2644 {
2645         struct sp_node *n;
2646         struct rb_node *next;
2647
2648         if (!p->root.rb_node)
2649                 return;
2650         write_lock(&p->lock);
2651         next = rb_first(&p->root);
2652         while (next) {
2653                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2654                 next = rb_next(&n->nd);
2655                 sp_delete(p, n);
2656         }
2657         write_unlock(&p->lock);
2658 }
2659
2660 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2661 static int __initdata numabalancing_override;
2662
2663 static void __init check_numabalancing_enable(void)
2664 {
2665         bool numabalancing_default = false;
2666
2667         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
2668                 numabalancing_default = true;
2669
2670         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
2671         if (numabalancing_override)
2672                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
2673
2674         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
2675                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
2676                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
2677                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
2678         }
2679 }
2680
2681 static int __init setup_numabalancing(char *str)
2682 {
2683         int ret = 0;
2684         if (!str)
2685                 goto out;
2686
2687         if (!strcmp(str, "enable")) {
2688                 numabalancing_override = 1;
2689                 ret = 1;
2690         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2691                 numabalancing_override = -1;
2692                 ret = 1;
2693         }
2694 out:
2695         if (!ret)
2696                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
2697
2698         return ret;
2699 }
2700 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
2701 #else
2702 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
2703 {
2704 }
2705 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2706
2707 /* assumes fs == KERNEL_DS */
2708 void __init numa_policy_init(void)
2709 {
2710         nodemask_t interleave_nodes;
2711         unsigned long largest = 0;
2712         int nid, prefer = 0;
2713
2714         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
2715                                          sizeof(struct mempolicy),
2716                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
2717
2718         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
2719                                      sizeof(struct sp_node),
2720                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
2721
2722         for_each_node(nid) {
2723                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
2724                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
2725                         .mode = MPOL_PREFERRED,
2726                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
2727                         .nodes = nodemask_of_node(nid),
2728                 };
2729         }
2730
2731         /*
2732          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
2733          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
2734          * fall back to the largest node if they're all smaller.
2735          */
2736         nodes_clear(interleave_nodes);
2737         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2738                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
2739
2740                 /* Preserve the largest node */
2741                 if (largest < total_pages) {
2742                         largest = total_pages;
2743                         prefer = nid;
2744                 }
2745
2746                 /* Interleave this node? */
2747                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
2748                         node_set(nid, interleave_nodes);
2749         }
2750
2751         /* All too small, use the largest */
2752         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
2753                 node_set(prefer, interleave_nodes);
2754
2755         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
2756                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
2757
2758         check_numabalancing_enable();
2759 }
2760
2761 /* Reset policy of current process to default */
2762 void numa_default_policy(void)
2763 {
2764         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
2765 }
2766
2767 /*
2768  * Parse and format mempolicy from/to strings
2769  */
2770
2771 static const char * const policy_modes[] =
2772 {
2773         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
2774         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
2775         [MPOL_BIND]       = "bind",
2776         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
2777         [MPOL_LOCAL]      = "local",
2778         [MPOL_PREFERRED_MANY]  = "prefer (many)",
2779 };
2780
2781
2782 #ifdef CONFIG_TMPFS
2783 /**
2784  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
2785  * @str:  string containing mempolicy to parse
2786  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
2787  *
2788  * Format of input:
2789  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
2790  *
2791  * On success, returns 0, else 1
2792  */
2793 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
2794 {
2795         struct mempolicy *new = NULL;
2796         unsigned short mode_flags;
2797         nodemask_t nodes;
2798         char *nodelist = strchr(str, ':');
2799         char *flags = strchr(str, '=');
2800         int err = 1, mode;
2801
2802         if (flags)
2803                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
2804
2805         if (nodelist) {
2806                 /* NUL-terminate mode or flags string */
2807                 *nodelist++ = '\0';
2808                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
2809                         goto out;
2810                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
2811                         goto out;
2812         } else
2813                 nodes_clear(nodes);
2814
2815         mode = match_string(policy_modes, MPOL_MAX, str);
2816         if (mode < 0)
2817                 goto out;
2818
2819         switch (mode) {
2820         case MPOL_PREFERRED:
2821                 /*
2822                  * Insist on a nodelist of one node only, although later
2823                  * we use first_node(nodes) to grab a single node, so here
2824                  * nodelist (or nodes) cannot be empty.
2825                  */
2826                 if (nodelist) {
2827                         char *rest = nodelist;
2828                         while (isdigit(*rest))
2829                                 rest++;
2830                         if (*rest)
2831                                 goto out;
2832                         if (nodes_empty(nodes))
2833                                 goto out;
2834                 }
2835                 break;
2836         case MPOL_INTERLEAVE:
2837                 /*
2838                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
2839                  */
2840                 if (!nodelist)
2841                         nodes = node_states[N_MEMORY];
2842                 break;
2843         case MPOL_LOCAL:
2844                 /*
2845                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
2846                  */
2847                 if (nodelist)
2848                         goto out;
2849                 break;
2850         case MPOL_DEFAULT:
2851                 /*
2852                  * Insist on a empty nodelist
2853                  */
2854                 if (!nodelist)
2855                         err = 0;
2856                 goto out;
2857         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2858         case MPOL_BIND:
2859                 /*
2860                  * Insist on a nodelist
2861                  */
2862                 if (!nodelist)
2863                         goto out;
2864         }
2865
2866         mode_flags = 0;
2867         if (flags) {
2868                 /*
2869                  * Currently, we only support two mutually exclusive
2870                  * mode flags.
2871                  */
2872                 if (!strcmp(flags, "static"))
2873                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
2874                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
2875                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
2876                 else
2877                         goto out;
2878         }
2879
2880         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
2881         if (IS_ERR(new))
2882                 goto out;
2883
2884         /*
2885          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
2886          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
2887          */
2888         if (mode != MPOL_PREFERRED) {
2889                 new->nodes = nodes;
2890         } else if (nodelist) {
2891                 nodes_clear(new->nodes);
2892                 node_set(first_node(nodes), new->nodes);
2893         } else {
2894                 new->mode = MPOL_LOCAL;
2895         }
2896
2897         /*
2898          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
2899          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
2900          */
2901         new->w.user_nodemask = nodes;
2902
2903         err = 0;
2904
2905 out:
2906         /* Restore string for error message */
2907         if (nodelist)
2908                 *--nodelist = ':';
2909         if (flags)
2910                 *--flags = '=';
2911         if (!err)
2912                 *mpol = new;
2913         return err;
2914 }
2915 #endif /* CONFIG_TMPFS */
2916
2917 /**
2918  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
2919  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
2920  * @maxlen:  length of @buffer
2921  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
2922  *
2923  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
2924  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
2925  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
2926  */
2927 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
2928 {
2929         char *p = buffer;
2930         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
2931         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
2932         unsigned short flags = 0;
2933
2934         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
2935                 mode = pol->mode;
2936                 flags = pol->flags;
2937         }
2938
2939         switch (mode) {
2940         case MPOL_DEFAULT:
2941         case MPOL_LOCAL:
2942                 break;
2943         case MPOL_PREFERRED:
2944         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2945         case MPOL_BIND:
2946         case MPOL_INTERLEAVE:
2947                 nodes = pol->nodes;
2948                 break;
2949         default:
2950                 WARN_ON_ONCE(1);
2951                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
2952                 return;
2953         }
2954
2955         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
2956
2957         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
2958                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
2959
2960                 /*
2961                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
2962                  */
2963                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2964                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
2965                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2966                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
2967         }
2968
2969         if (!nodes_empty(nodes))
2970                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
2971                                nodemask_pr_args(&nodes));
2972 }
2973
2974 bool numa_demotion_enabled = false;
2975
2976 #ifdef CONFIG_SYSFS
2977 static ssize_t numa_demotion_enabled_show(struct kobject *kobj,
2978                                           struct kobj_attribute *attr, char *buf)
2979 {
2980         return sysfs_emit(buf, "%s\n",
2981                           numa_demotion_enabled? "true" : "false");
2982 }
2983
2984 static ssize_t numa_demotion_enabled_store(struct kobject *kobj,
2985                                            struct kobj_attribute *attr,
2986                                            const char *buf, size_t count)
2987 {
2988         if (!strncmp(buf, "true", 4) || !strncmp(buf, "1", 1))
2989                 numa_demotion_enabled = true;
2990         else if (!strncmp(buf, "false", 5) || !strncmp(buf, "0", 1))
2991                 numa_demotion_enabled = false;
2992         else
2993                 return -EINVAL;
2994
2995         return count;
2996 }
2997
2998 static struct kobj_attribute numa_demotion_enabled_attr =
2999         __ATTR(demotion_enabled, 0644, numa_demotion_enabled_show,
3000                numa_demotion_enabled_store);
3001
3002 static struct attribute *numa_attrs[] = {
3003         &numa_demotion_enabled_attr.attr,
3004         NULL,
3005 };
3006
3007 static const struct attribute_group numa_attr_group = {
3008         .attrs = numa_attrs,
3009 };
3010
3011 static int __init numa_init_sysfs(void)
3012 {
3013         int err;
3014         struct kobject *numa_kobj;
3015
3016         numa_kobj = kobject_create_and_add("numa", mm_kobj);
3017         if (!numa_kobj) {
3018                 pr_err("failed to create numa kobject\n");
3019                 return -ENOMEM;
3020         }
3021         err = sysfs_create_group(numa_kobj, &numa_attr_group);
3022         if (err) {
3023                 pr_err("failed to register numa group\n");
3024                 goto delete_obj;
3025         }
3026         return 0;
3027
3028 delete_obj:
3029         kobject_put(numa_kobj);
3030         return err;
3031 }
3032 subsys_initcall(numa_init_sysfs);
3033 #endif