mempolicy: mPOL_PREFERRED cleanups for "local allocation"
[safe/jmp/linux-2.6] / mm / mempolicy.c
1 /*
2  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
3  *
4  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
5  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
6  * Subject to the GNU Public License, version 2.
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 node -1 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  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
35  *                use the process policy. This is what Linux always did
36  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
37  *
38  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
39  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
40  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
41  * allocations for a VMA in the VM.
42  *
43  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
44  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
45  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
46  *
47  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
48  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
49  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
50  * Same with GFP_DMA allocations.
51  *
52  * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
53  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
54  */
55
56 /* Notebook:
57    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
58    object
59    statistics for bigpages
60    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
61    first item above.
62    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
63    grows down?
64    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
65    kernel is not always grateful with that.
66 */
67
68 #include <linux/mempolicy.h>
69 #include <linux/mm.h>
70 #include <linux/highmem.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/kernel.h>
73 #include <linux/sched.h>
74 #include <linux/nodemask.h>
75 #include <linux/cpuset.h>
76 #include <linux/gfp.h>
77 #include <linux/slab.h>
78 #include <linux/string.h>
79 #include <linux/module.h>
80 #include <linux/nsproxy.h>
81 #include <linux/interrupt.h>
82 #include <linux/init.h>
83 #include <linux/compat.h>
84 #include <linux/swap.h>
85 #include <linux/seq_file.h>
86 #include <linux/proc_fs.h>
87 #include <linux/migrate.h>
88 #include <linux/rmap.h>
89 #include <linux/security.h>
90 #include <linux/syscalls.h>
91
92 #include <asm/tlbflush.h>
93 #include <asm/uaccess.h>
94
95 /* Internal flags */
96 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
97 #define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)          /* Invert check for nodemask */
98 #define MPOL_MF_STATS (MPOL_MF_INTERNAL << 2)           /* Gather statistics */
99
100 static struct kmem_cache *policy_cache;
101 static struct kmem_cache *sn_cache;
102
103 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
104    policied. */
105 enum zone_type policy_zone = 0;
106
107 /*
108  * run-time system-wide default policy => local allocation
109  */
110 struct mempolicy default_policy = {
111         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
112         .mode = MPOL_PREFERRED,
113         .v =  { .preferred_node =  -1 },
114 };
115
116 static const struct mempolicy_operations {
117         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
118         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
119 } mpol_ops[MPOL_MAX];
120
121 /* Check that the nodemask contains at least one populated zone */
122 static int is_valid_nodemask(const nodemask_t *nodemask)
123 {
124         int nd, k;
125
126         /* Check that there is something useful in this mask */
127         k = policy_zone;
128
129         for_each_node_mask(nd, *nodemask) {
130                 struct zone *z;
131
132                 for (k = 0; k <= policy_zone; k++) {
133                         z = &NODE_DATA(nd)->node_zones[k];
134                         if (z->present_pages > 0)
135                                 return 1;
136                 }
137         }
138
139         return 0;
140 }
141
142 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
143 {
144         return pol->flags & (MPOL_F_STATIC_NODES | MPOL_F_RELATIVE_NODES);
145 }
146
147 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
148                                    const nodemask_t *rel)
149 {
150         nodemask_t tmp;
151         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
152         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
153 }
154
155 static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
156 {
157         if (nodes_empty(*nodes))
158                 return -EINVAL;
159         pol->v.nodes = *nodes;
160         return 0;
161 }
162
163 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
164 {
165         if (!nodes)
166                 pol->v.preferred_node = -1;     /* local allocation */
167         else if (nodes_empty(*nodes))
168                 return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
169         else
170                 pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
171         return 0;
172 }
173
174 static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
175 {
176         if (!is_valid_nodemask(nodes))
177                 return -EINVAL;
178         pol->v.nodes = *nodes;
179         return 0;
180 }
181
182 /* Create a new policy */
183 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
184                                   nodemask_t *nodes)
185 {
186         struct mempolicy *policy;
187         nodemask_t cpuset_context_nmask;
188         int ret;
189
190         pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
191                  mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : -1);
192
193         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
194                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
195                         return ERR_PTR(-EINVAL);
196                 return NULL;    /* simply delete any existing policy */
197         }
198         VM_BUG_ON(!nodes);
199
200         /*
201          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
202          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
203          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
204          */
205         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
206                 if (nodes_empty(*nodes)) {
207                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
208                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
209                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
210                         nodes = NULL;   /* flag local alloc */
211                 }
212         } else if (nodes_empty(*nodes))
213                 return ERR_PTR(-EINVAL);
214         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
215         if (!policy)
216                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
217         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
218         policy->mode = mode;
219         policy->flags = flags;
220
221         if (nodes) {
222                 /*
223                  * cpuset related setup doesn't apply to local allocation
224                  */
225                 cpuset_update_task_memory_state();
226                 if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
227                         mpol_relative_nodemask(&cpuset_context_nmask, nodes,
228                                                &cpuset_current_mems_allowed);
229                 else
230                         nodes_and(cpuset_context_nmask, *nodes,
231                                   cpuset_current_mems_allowed);
232                 if (mpol_store_user_nodemask(policy))
233                         policy->w.user_nodemask = *nodes;
234                 else
235                         policy->w.cpuset_mems_allowed =
236                                                 cpuset_mems_allowed(current);
237         }
238
239         ret = mpol_ops[mode].create(policy,
240                                 nodes ? &cpuset_context_nmask : NULL);
241         if (ret < 0) {
242                 kmem_cache_free(policy_cache, policy);
243                 return ERR_PTR(ret);
244         }
245         return policy;
246 }
247
248 /* Slow path of a mpol destructor. */
249 void __mpol_put(struct mempolicy *p)
250 {
251         if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
252                 return;
253         kmem_cache_free(policy_cache, p);
254 }
255
256 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
257 {
258 }
259
260 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol,
261                                  const nodemask_t *nodes)
262 {
263         nodemask_t tmp;
264
265         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
266                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
267         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
268                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
269         else {
270                 nodes_remap(tmp, pol->v.nodes, pol->w.cpuset_mems_allowed,
271                             *nodes);
272                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
273         }
274
275         pol->v.nodes = tmp;
276         if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
277                 current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
278                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
279                         current->il_next = first_node(tmp);
280                 if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
281                         current->il_next = numa_node_id();
282         }
283 }
284
285 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
286                                   const nodemask_t *nodes)
287 {
288         nodemask_t tmp;
289
290         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
291                 int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
292
293                 if (node_isset(node, *nodes))
294                         pol->v.preferred_node = node;
295                 else
296                         pol->v.preferred_node = -1;
297         } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
298                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
299                 pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
300         } else if (pol->v.preferred_node != -1) {
301                 pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
302                                                    pol->w.cpuset_mems_allowed,
303                                                    *nodes);
304                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
305         }
306 }
307
308 /* Migrate a policy to a different set of nodes */
309 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol,
310                                const nodemask_t *newmask)
311 {
312         if (!pol)
313                 return;
314         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
315             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
316                 return;
317         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
318 }
319
320 /*
321  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
322  * pointer, and updates task mempolicy.
323  */
324
325 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
326 {
327         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
328 }
329
330 /*
331  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
332  *
333  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
334  */
335
336 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
337 {
338         struct vm_area_struct *vma;
339
340         down_write(&mm->mmap_sem);
341         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
342                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
343         up_write(&mm->mmap_sem);
344 }
345
346 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
347         [MPOL_DEFAULT] = {
348                 .rebind = mpol_rebind_default,
349         },
350         [MPOL_INTERLEAVE] = {
351                 .create = mpol_new_interleave,
352                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
353         },
354         [MPOL_PREFERRED] = {
355                 .create = mpol_new_preferred,
356                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
357         },
358         [MPOL_BIND] = {
359                 .create = mpol_new_bind,
360                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
361         },
362 };
363
364 static void gather_stats(struct page *, void *, int pte_dirty);
365 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
366                                 unsigned long flags);
367
368 /* Scan through pages checking if pages follow certain conditions. */
369 static int check_pte_range(struct vm_area_struct *vma, pmd_t *pmd,
370                 unsigned long addr, unsigned long end,
371                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
372                 void *private)
373 {
374         pte_t *orig_pte;
375         pte_t *pte;
376         spinlock_t *ptl;
377
378         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
379         do {
380                 struct page *page;
381                 int nid;
382
383                 if (!pte_present(*pte))
384                         continue;
385                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
386                 if (!page)
387                         continue;
388                 /*
389                  * The check for PageReserved here is important to avoid
390                  * handling zero pages and other pages that may have been
391                  * marked special by the system.
392                  *
393                  * If the PageReserved would not be checked here then f.e.
394                  * the location of the zero page could have an influence
395                  * on MPOL_MF_STRICT, zero pages would be counted for
396                  * the per node stats, and there would be useless attempts
397                  * to put zero pages on the migration list.
398                  */
399                 if (PageReserved(page))
400                         continue;
401                 nid = page_to_nid(page);
402                 if (node_isset(nid, *nodes) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
403                         continue;
404
405                 if (flags & MPOL_MF_STATS)
406                         gather_stats(page, private, pte_dirty(*pte));
407                 else if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
408                         migrate_page_add(page, private, flags);
409                 else
410                         break;
411         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
412         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
413         return addr != end;
414 }
415
416 static inline int check_pmd_range(struct vm_area_struct *vma, pud_t *pud,
417                 unsigned long addr, unsigned long end,
418                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
419                 void *private)
420 {
421         pmd_t *pmd;
422         unsigned long next;
423
424         pmd = pmd_offset(pud, addr);
425         do {
426                 next = pmd_addr_end(addr, end);
427                 if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
428                         continue;
429                 if (check_pte_range(vma, pmd, addr, next, nodes,
430                                     flags, private))
431                         return -EIO;
432         } while (pmd++, addr = next, addr != end);
433         return 0;
434 }
435
436 static inline int check_pud_range(struct vm_area_struct *vma, pgd_t *pgd,
437                 unsigned long addr, unsigned long end,
438                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
439                 void *private)
440 {
441         pud_t *pud;
442         unsigned long next;
443
444         pud = pud_offset(pgd, addr);
445         do {
446                 next = pud_addr_end(addr, end);
447                 if (pud_none_or_clear_bad(pud))
448                         continue;
449                 if (check_pmd_range(vma, pud, addr, next, nodes,
450                                     flags, private))
451                         return -EIO;
452         } while (pud++, addr = next, addr != end);
453         return 0;
454 }
455
456 static inline int check_pgd_range(struct vm_area_struct *vma,
457                 unsigned long addr, unsigned long end,
458                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
459                 void *private)
460 {
461         pgd_t *pgd;
462         unsigned long next;
463
464         pgd = pgd_offset(vma->vm_mm, addr);
465         do {
466                 next = pgd_addr_end(addr, end);
467                 if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
468                         continue;
469                 if (check_pud_range(vma, pgd, addr, next, nodes,
470                                     flags, private))
471                         return -EIO;
472         } while (pgd++, addr = next, addr != end);
473         return 0;
474 }
475
476 /*
477  * Check if all pages in a range are on a set of nodes.
478  * If pagelist != NULL then isolate pages from the LRU and
479  * put them on the pagelist.
480  */
481 static struct vm_area_struct *
482 check_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
483                 const nodemask_t *nodes, unsigned long flags, void *private)
484 {
485         int err;
486         struct vm_area_struct *first, *vma, *prev;
487
488         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
489
490                 err = migrate_prep();
491                 if (err)
492                         return ERR_PTR(err);
493         }
494
495         first = find_vma(mm, start);
496         if (!first)
497                 return ERR_PTR(-EFAULT);
498         prev = NULL;
499         for (vma = first; vma && vma->vm_start < end; vma = vma->vm_next) {
500                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
501                         if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
502                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
503                         if (prev && prev->vm_end < vma->vm_start)
504                                 return ERR_PTR(-EFAULT);
505                 }
506                 if (!is_vm_hugetlb_page(vma) &&
507                     ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
508                      ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
509                                 vma_migratable(vma)))) {
510                         unsigned long endvma = vma->vm_end;
511
512                         if (endvma > end)
513                                 endvma = end;
514                         if (vma->vm_start > start)
515                                 start = vma->vm_start;
516                         err = check_pgd_range(vma, start, endvma, nodes,
517                                                 flags, private);
518                         if (err) {
519                                 first = ERR_PTR(err);
520                                 break;
521                         }
522                 }
523                 prev = vma;
524         }
525         return first;
526 }
527
528 /* Apply policy to a single VMA */
529 static int policy_vma(struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *new)
530 {
531         int err = 0;
532         struct mempolicy *old = vma->vm_policy;
533
534         pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
535                  vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
536                  vma->vm_ops, vma->vm_file,
537                  vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
538
539         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy)
540                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
541         if (!err) {
542                 mpol_get(new);
543                 vma->vm_policy = new;
544                 mpol_put(old);
545         }
546         return err;
547 }
548
549 /* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
550 static int mbind_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
551                        unsigned long end, struct mempolicy *new)
552 {
553         struct vm_area_struct *next;
554         int err;
555
556         err = 0;
557         for (; vma && vma->vm_start < end; vma = next) {
558                 next = vma->vm_next;
559                 if (vma->vm_start < start)
560                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, start, 1);
561                 if (!err && vma->vm_end > end)
562                         err = split_vma(vma->vm_mm, vma, end, 0);
563                 if (!err)
564                         err = policy_vma(vma, new);
565                 if (err)
566                         break;
567         }
568         return err;
569 }
570
571 /*
572  * Update task->flags PF_MEMPOLICY bit: set iff non-default
573  * mempolicy.  Allows more rapid checking of this (combined perhaps
574  * with other PF_* flag bits) on memory allocation hot code paths.
575  *
576  * If called from outside this file, the task 'p' should -only- be
577  * a newly forked child not yet visible on the task list, because
578  * manipulating the task flags of a visible task is not safe.
579  *
580  * The above limitation is why this routine has the funny name
581  * mpol_fix_fork_child_flag().
582  *
583  * It is also safe to call this with a task pointer of current,
584  * which the static wrapper mpol_set_task_struct_flag() does,
585  * for use within this file.
586  */
587
588 void mpol_fix_fork_child_flag(struct task_struct *p)
589 {
590         if (p->mempolicy)
591                 p->flags |= PF_MEMPOLICY;
592         else
593                 p->flags &= ~PF_MEMPOLICY;
594 }
595
596 static void mpol_set_task_struct_flag(void)
597 {
598         mpol_fix_fork_child_flag(current);
599 }
600
601 /* Set the process memory policy */
602 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
603                              nodemask_t *nodes)
604 {
605         struct mempolicy *new;
606         struct mm_struct *mm = current->mm;
607
608         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
609         if (IS_ERR(new))
610                 return PTR_ERR(new);
611
612         /*
613          * prevent changing our mempolicy while show_numa_maps()
614          * is using it.
615          * Note:  do_set_mempolicy() can be called at init time
616          * with no 'mm'.
617          */
618         if (mm)
619                 down_write(&mm->mmap_sem);
620         mpol_put(current->mempolicy);
621         current->mempolicy = new;
622         mpol_set_task_struct_flag();
623         if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
624             nodes_weight(new->v.nodes))
625                 current->il_next = first_node(new->v.nodes);
626         if (mm)
627                 up_write(&mm->mmap_sem);
628
629         return 0;
630 }
631
632 /*
633  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
634  */
635 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
636 {
637         nodes_clear(*nodes);
638         if (p == &default_policy)
639                 return;
640
641         switch (p->mode) {
642         case MPOL_BIND:
643                 /* Fall through */
644         case MPOL_INTERLEAVE:
645                 *nodes = p->v.nodes;
646                 break;
647         case MPOL_PREFERRED:
648                 if (p->v.preferred_node >= 0)
649                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
650                 /* else return empty node mask for local allocation */
651                 break;
652         default:
653                 BUG();
654         }
655 }
656
657 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
658 {
659         struct page *p;
660         int err;
661
662         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
663         if (err >= 0) {
664                 err = page_to_nid(p);
665                 put_page(p);
666         }
667         return err;
668 }
669
670 /* Retrieve NUMA policy */
671 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
672                              unsigned long addr, unsigned long flags)
673 {
674         int err;
675         struct mm_struct *mm = current->mm;
676         struct vm_area_struct *vma = NULL;
677         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
678
679         cpuset_update_task_memory_state();
680         if (flags &
681                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
682                 return -EINVAL;
683
684         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
685                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
686                         return -EINVAL;
687                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
688                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
689                 return 0;
690         }
691
692         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
693                 /*
694                  * Do NOT fall back to task policy if the
695                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
696                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
697                  */
698                 down_read(&mm->mmap_sem);
699                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
700                 if (!vma) {
701                         up_read(&mm->mmap_sem);
702                         return -EFAULT;
703                 }
704                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
705                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
706                 else
707                         pol = vma->vm_policy;
708         } else if (addr)
709                 return -EINVAL;
710
711         if (!pol)
712                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
713
714         if (flags & MPOL_F_NODE) {
715                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
716                         err = lookup_node(mm, addr);
717                         if (err < 0)
718                                 goto out;
719                         *policy = err;
720                 } else if (pol == current->mempolicy &&
721                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
722                         *policy = current->il_next;
723                 } else {
724                         err = -EINVAL;
725                         goto out;
726                 }
727         } else {
728                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
729                                                 pol->mode;
730                 *policy |= pol->flags;
731         }
732
733         if (vma) {
734                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
735                 vma = NULL;
736         }
737
738         err = 0;
739         if (nmask)
740                 get_policy_nodemask(pol, nmask);
741
742  out:
743         mpol_cond_put(pol);
744         if (vma)
745                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
746         return err;
747 }
748
749 #ifdef CONFIG_MIGRATION
750 /*
751  * page migration
752  */
753 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
754                                 unsigned long flags)
755 {
756         /*
757          * Avoid migrating a page that is shared with others.
758          */
759         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1)
760                 isolate_lru_page(page, pagelist);
761 }
762
763 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
764 {
765         return alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
766 }
767
768 /*
769  * Migrate pages from one node to a target node.
770  * Returns error or the number of pages not migrated.
771  */
772 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
773                            int flags)
774 {
775         nodemask_t nmask;
776         LIST_HEAD(pagelist);
777         int err = 0;
778
779         nodes_clear(nmask);
780         node_set(source, nmask);
781
782         check_range(mm, mm->mmap->vm_start, TASK_SIZE, &nmask,
783                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
784
785         if (!list_empty(&pagelist))
786                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest);
787
788         return err;
789 }
790
791 /*
792  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
793  * layout as much as possible.
794  *
795  * Returns the number of page that could not be moved.
796  */
797 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm,
798         const nodemask_t *from_nodes, const nodemask_t *to_nodes, int flags)
799 {
800         LIST_HEAD(pagelist);
801         int busy = 0;
802         int err = 0;
803         nodemask_t tmp;
804
805         down_read(&mm->mmap_sem);
806
807         err = migrate_vmas(mm, from_nodes, to_nodes, flags);
808         if (err)
809                 goto out;
810
811 /*
812  * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
813  * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
814  * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
815  * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
816  *
817  * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
818  * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
819  * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
820  * that will be migrating to itself, so no pages need move.
821  *
822  * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
823  * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
824  * (nothing left to migrate).
825  *
826  * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
827  * if possible the dest node is not already occupied by some other
828  * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
829  * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
830  * before migrating outgoing memory source that same node.
831  *
832  * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
833  * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
834  * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
835  * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
836  * Otherwise when we finish scannng from_tmp, we at least have the
837  * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
838  * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
839  * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
840  */
841
842         tmp = *from_nodes;
843         while (!nodes_empty(tmp)) {
844                 int s,d;
845                 int source = -1;
846                 int dest = 0;
847
848                 for_each_node_mask(s, tmp) {
849                         d = node_remap(s, *from_nodes, *to_nodes);
850                         if (s == d)
851                                 continue;
852
853                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
854                         dest = d;
855
856                         /* dest not in remaining from nodes? */
857                         if (!node_isset(dest, tmp))
858                                 break;
859                 }
860                 if (source == -1)
861                         break;
862
863                 node_clear(source, tmp);
864                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
865                 if (err > 0)
866                         busy += err;
867                 if (err < 0)
868                         break;
869         }
870 out:
871         up_read(&mm->mmap_sem);
872         if (err < 0)
873                 return err;
874         return busy;
875
876 }
877
878 /*
879  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
880  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
881  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
882  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
883  * is in virtual address order.
884  */
885 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
886 {
887         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
888         unsigned long uninitialized_var(address);
889
890         while (vma) {
891                 address = page_address_in_vma(page, vma);
892                 if (address != -EFAULT)
893                         break;
894                 vma = vma->vm_next;
895         }
896
897         /*
898          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
899          */
900         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
901 }
902 #else
903
904 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
905                                 unsigned long flags)
906 {
907 }
908
909 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm,
910         const nodemask_t *from_nodes, const nodemask_t *to_nodes, int flags)
911 {
912         return -ENOSYS;
913 }
914
915 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
916 {
917         return NULL;
918 }
919 #endif
920
921 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
922                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
923                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
924 {
925         struct vm_area_struct *vma;
926         struct mm_struct *mm = current->mm;
927         struct mempolicy *new;
928         unsigned long end;
929         int err;
930         LIST_HEAD(pagelist);
931
932         if (flags & ~(unsigned long)(MPOL_MF_STRICT |
933                                      MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
934                 return -EINVAL;
935         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
936                 return -EPERM;
937
938         if (start & ~PAGE_MASK)
939                 return -EINVAL;
940
941         if (mode == MPOL_DEFAULT)
942                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
943
944         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
945         end = start + len;
946
947         if (end < start)
948                 return -EINVAL;
949         if (end == start)
950                 return 0;
951
952         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
953         if (IS_ERR(new))
954                 return PTR_ERR(new);
955
956         /*
957          * If we are using the default policy then operation
958          * on discontinuous address spaces is okay after all
959          */
960         if (!new)
961                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
962
963         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
964                  start, start + len, mode, mode_flags,
965                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : -1);
966
967         down_write(&mm->mmap_sem);
968         vma = check_range(mm, start, end, nmask,
969                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
970
971         err = PTR_ERR(vma);
972         if (!IS_ERR(vma)) {
973                 int nr_failed = 0;
974
975                 err = mbind_range(vma, start, end, new);
976
977                 if (!list_empty(&pagelist))
978                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
979                                                 (unsigned long)vma);
980
981                 if (!err && nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
982                         err = -EIO;
983         }
984
985         up_write(&mm->mmap_sem);
986         mpol_put(new);
987         return err;
988 }
989
990 /*
991  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
992  */
993
994 /* Copy a node mask from user space. */
995 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
996                      unsigned long maxnode)
997 {
998         unsigned long k;
999         unsigned long nlongs;
1000         unsigned long endmask;
1001
1002         --maxnode;
1003         nodes_clear(*nodes);
1004         if (maxnode == 0 || !nmask)
1005                 return 0;
1006         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1007                 return -EINVAL;
1008
1009         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1010         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1011                 endmask = ~0UL;
1012         else
1013                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1014
1015         /* When the user specified more nodes than supported just check
1016            if the non supported part is all zero. */
1017         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1018                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1019                         return -EINVAL;
1020                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1021                         unsigned long t;
1022                         if (get_user(t, nmask + k))
1023                                 return -EFAULT;
1024                         if (k == nlongs - 1) {
1025                                 if (t & endmask)
1026                                         return -EINVAL;
1027                         } else if (t)
1028                                 return -EINVAL;
1029                 }
1030                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1031                 endmask = ~0UL;
1032         }
1033
1034         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1035                 return -EFAULT;
1036         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 /* Copy a kernel node mask to user space */
1041 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1042                               nodemask_t *nodes)
1043 {
1044         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1045         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1046
1047         if (copy > nbytes) {
1048                 if (copy > PAGE_SIZE)
1049                         return -EINVAL;
1050                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1051                         return -EFAULT;
1052                 copy = nbytes;
1053         }
1054         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1055 }
1056
1057 asmlinkage long sys_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1058                         unsigned long mode,
1059                         unsigned long __user *nmask, unsigned long maxnode,
1060                         unsigned flags)
1061 {
1062         nodemask_t nodes;
1063         int err;
1064         unsigned short mode_flags;
1065
1066         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1067         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1068         if (mode >= MPOL_MAX)
1069                 return -EINVAL;
1070         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1071             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1072                 return -EINVAL;
1073         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1074         if (err)
1075                 return err;
1076         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1077 }
1078
1079 /* Set the process memory policy */
1080 asmlinkage long sys_set_mempolicy(int mode, unsigned long __user *nmask,
1081                 unsigned long maxnode)
1082 {
1083         int err;
1084         nodemask_t nodes;
1085         unsigned short flags;
1086
1087         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1088         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1089         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1090                 return -EINVAL;
1091         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1092                 return -EINVAL;
1093         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1094         if (err)
1095                 return err;
1096         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1097 }
1098
1099 asmlinkage long sys_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1100                 const unsigned long __user *old_nodes,
1101                 const unsigned long __user *new_nodes)
1102 {
1103         struct mm_struct *mm;
1104         struct task_struct *task;
1105         nodemask_t old;
1106         nodemask_t new;
1107         nodemask_t task_nodes;
1108         int err;
1109
1110         err = get_nodes(&old, old_nodes, maxnode);
1111         if (err)
1112                 return err;
1113
1114         err = get_nodes(&new, new_nodes, maxnode);
1115         if (err)
1116                 return err;
1117
1118         /* Find the mm_struct */
1119         read_lock(&tasklist_lock);
1120         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1121         if (!task) {
1122                 read_unlock(&tasklist_lock);
1123                 return -ESRCH;
1124         }
1125         mm = get_task_mm(task);
1126         read_unlock(&tasklist_lock);
1127
1128         if (!mm)
1129                 return -EINVAL;
1130
1131         /*
1132          * Check if this process has the right to modify the specified
1133          * process. The right exists if the process has administrative
1134          * capabilities, superuser privileges or the same
1135          * userid as the target process.
1136          */
1137         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
1138             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
1139             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1140                 err = -EPERM;
1141                 goto out;
1142         }
1143
1144         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1145         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1146         if (!nodes_subset(new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1147                 err = -EPERM;
1148                 goto out;
1149         }
1150
1151         if (!nodes_subset(new, node_states[N_HIGH_MEMORY])) {
1152                 err = -EINVAL;
1153                 goto out;
1154         }
1155
1156         err = security_task_movememory(task);
1157         if (err)
1158                 goto out;
1159
1160         err = do_migrate_pages(mm, &old, &new,
1161                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1162 out:
1163         mmput(mm);
1164         return err;
1165 }
1166
1167
1168 /* Retrieve NUMA policy */
1169 asmlinkage long sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1170                                 unsigned long __user *nmask,
1171                                 unsigned long maxnode,
1172                                 unsigned long addr, unsigned long flags)
1173 {
1174         int err;
1175         int uninitialized_var(pval);
1176         nodemask_t nodes;
1177
1178         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1179                 return -EINVAL;
1180
1181         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1182
1183         if (err)
1184                 return err;
1185
1186         if (policy && put_user(pval, policy))
1187                 return -EFAULT;
1188
1189         if (nmask)
1190                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1191
1192         return err;
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_COMPAT
1196
1197 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1198                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1199                                      compat_ulong_t maxnode,
1200                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1201 {
1202         long err;
1203         unsigned long __user *nm = NULL;
1204         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1205         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1206
1207         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1208         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1209
1210         if (nmask)
1211                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1212
1213         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1214
1215         if (!err && nmask) {
1216                 err = copy_from_user(bm, nm, alloc_size);
1217                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1218                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1219                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1220         }
1221
1222         return err;
1223 }
1224
1225 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1226                                      compat_ulong_t maxnode)
1227 {
1228         long err = 0;
1229         unsigned long __user *nm = NULL;
1230         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1231         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1232
1233         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1234         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1235
1236         if (nmask) {
1237                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1238                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1239                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1240         }
1241
1242         if (err)
1243                 return -EFAULT;
1244
1245         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1246 }
1247
1248 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1249                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1250                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1251 {
1252         long err = 0;
1253         unsigned long __user *nm = NULL;
1254         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1255         nodemask_t bm;
1256
1257         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1258         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1259
1260         if (nmask) {
1261                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1262                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1263                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1264         }
1265
1266         if (err)
1267                 return -EFAULT;
1268
1269         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1270 }
1271
1272 #endif
1273
1274 /*
1275  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1276  * @task - task for fallback if vma policy == default
1277  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1278  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1279  *
1280  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1281  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1282  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies
1283  * are protected by the task's mmap_sem, which must be held for read by
1284  * the caller.
1285  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1286  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1287  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1288  * extra reference for shared policies.
1289  */
1290 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1291                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1292 {
1293         struct mempolicy *pol = task->mempolicy;
1294
1295         if (vma) {
1296                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1297                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1298                                                                         addr);
1299                         if (vpol)
1300                                 pol = vpol;
1301                 } else if (vma->vm_policy)
1302                         pol = vma->vm_policy;
1303         }
1304         if (!pol)
1305                 pol = &default_policy;
1306         return pol;
1307 }
1308
1309 /*
1310  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1311  * page allocation
1312  */
1313 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1314 {
1315         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1316         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1317                         gfp_zone(gfp) >= policy_zone &&
1318                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1319                 return &policy->v.nodes;
1320
1321         return NULL;
1322 }
1323
1324 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1325 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1326 {
1327         int nd;
1328
1329         switch (policy->mode) {
1330         case MPOL_PREFERRED:
1331                 nd = policy->v.preferred_node;
1332                 if (nd < 0)
1333                         nd = numa_node_id();
1334                 break;
1335         case MPOL_BIND:
1336                 /*
1337                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1338                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1339                  * current node is part of the mask, we use the zonelist for
1340                  * the first node in the mask instead.
1341                  */
1342                 nd = numa_node_id();
1343                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1344                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1345                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1346                 break;
1347         case MPOL_INTERLEAVE: /* should not happen */
1348                 nd = numa_node_id();
1349                 break;
1350         default:
1351                 nd = 0;
1352                 BUG();
1353         }
1354         return node_zonelist(nd, gfp);
1355 }
1356
1357 /* Do dynamic interleaving for a process */
1358 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1359 {
1360         unsigned nid, next;
1361         struct task_struct *me = current;
1362
1363         nid = me->il_next;
1364         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1365         if (next >= MAX_NUMNODES)
1366                 next = first_node(policy->v.nodes);
1367         if (next < MAX_NUMNODES)
1368                 me->il_next = next;
1369         return nid;
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1374  * next slab entry.
1375  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1376  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1377  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1378  * such protection.
1379  */
1380 unsigned slab_node(struct mempolicy *policy)
1381 {
1382         if (!policy)
1383                 return numa_node_id();
1384
1385         switch (policy->mode) {
1386         case MPOL_PREFERRED:
1387                 if (unlikely(policy->v.preferred_node >= 0))
1388                         return policy->v.preferred_node;
1389                 return numa_node_id();
1390
1391         case MPOL_INTERLEAVE:
1392                 return interleave_nodes(policy);
1393
1394         case MPOL_BIND: {
1395                 /*
1396                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1397                  * first node.
1398                  */
1399                 struct zonelist *zonelist;
1400                 struct zone *zone;
1401                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1402                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1403                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1404                                                         &policy->v.nodes,
1405                                                         &zone);
1406                 return zone->node;
1407         }
1408
1409         default:
1410                 BUG();
1411         }
1412 }
1413
1414 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1415 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1416                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1417 {
1418         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1419         unsigned target;
1420         int c;
1421         int nid = -1;
1422
1423         if (!nnodes)
1424                 return numa_node_id();
1425         target = (unsigned int)off % nnodes;
1426         c = 0;
1427         do {
1428                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1429                 c++;
1430         } while (c <= target);
1431         return nid;
1432 }
1433
1434 /* Determine a node number for interleave */
1435 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1436                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1437 {
1438         if (vma) {
1439                 unsigned long off;
1440
1441                 /*
1442                  * for small pages, there is no difference between
1443                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1444                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1445                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1446                  * a useful offset.
1447                  */
1448                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1449                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1450                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1451                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1452         } else
1453                 return interleave_nodes(pol);
1454 }
1455
1456 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1457 /*
1458  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1459  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1460  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1461  * @gfp_flags = for requested zone
1462  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1463  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1464  *
1465  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1466  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1467  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1468  * @nodemask for filtering the zonelist.
1469  */
1470 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1471                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1472                                 nodemask_t **nodemask)
1473 {
1474         struct zonelist *zl;
1475
1476         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1477         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1478
1479         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1480                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1481                                                 HPAGE_SHIFT), gfp_flags);
1482         } else {
1483                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol);
1484                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1485                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1486         }
1487         return zl;
1488 }
1489 #endif
1490
1491 /* Allocate a page in interleaved policy.
1492    Own path because it needs to do special accounting. */
1493 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1494                                         unsigned nid)
1495 {
1496         struct zonelist *zl;
1497         struct page *page;
1498
1499         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1500         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1501         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1502                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1503         return page;
1504 }
1505
1506 /**
1507  *      alloc_page_vma  - Allocate a page for a VMA.
1508  *
1509  *      @gfp:
1510  *      %GFP_USER    user allocation.
1511  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1512  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1513  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1514  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1515  *
1516  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1517  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1518  *
1519  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1520  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1521  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1522  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1523  *      all allocations for pages that will be mapped into
1524  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
1525  *
1526  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
1527  */
1528 struct page *
1529 alloc_page_vma(gfp_t gfp, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1530 {
1531         struct mempolicy *pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1532         struct zonelist *zl;
1533
1534         cpuset_update_task_memory_state();
1535
1536         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1537                 unsigned nid;
1538
1539                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT);
1540                 mpol_cond_put(pol);
1541                 return alloc_page_interleave(gfp, 0, nid);
1542         }
1543         zl = policy_zonelist(gfp, pol);
1544         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol))) {
1545                 /*
1546                  * slow path: ref counted shared policy
1547                  */
1548                 struct page *page =  __alloc_pages_nodemask(gfp, 0,
1549                                                 zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1550                 __mpol_put(pol);
1551                 return page;
1552         }
1553         /*
1554          * fast path:  default or task policy
1555          */
1556         return __alloc_pages_nodemask(gfp, 0, zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1557 }
1558
1559 /**
1560  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
1561  *
1562  *      @gfp:
1563  *              %GFP_USER   user allocation,
1564  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
1565  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
1566  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
1567  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
1568  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
1569  *
1570  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
1571  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
1572  *      Returns NULL when no page can be allocated.
1573  *
1574  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
1575  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
1576  *      2) allocating for current task (not interrupt).
1577  */
1578 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
1579 {
1580         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
1581
1582         if ((gfp & __GFP_WAIT) && !in_interrupt())
1583                 cpuset_update_task_memory_state();
1584         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
1585                 pol = &default_policy;
1586
1587         /*
1588          * No reference counting needed for current->mempolicy
1589          * nor system default_policy
1590          */
1591         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
1592                 return alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
1593         return __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
1594                         policy_zonelist(gfp, pol), policy_nodemask(gfp, pol));
1595 }
1596 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
1597
1598 /*
1599  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
1600  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
1601  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
1602  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
1603  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
1604  */
1605
1606 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
1607 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
1608 {
1609         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
1610
1611         if (!new)
1612                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1613         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
1614                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
1615                 mpol_rebind_policy(old, &mems);
1616         }
1617         *new = *old;
1618         atomic_set(&new->refcnt, 1);
1619         return new;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * If *frompol needs [has] an extra ref, copy *frompol to *tompol ,
1624  * eliminate the * MPOL_F_* flags that require conditional ref and
1625  * [NOTE!!!] drop the extra ref.  Not safe to reference *frompol directly
1626  * after return.  Use the returned value.
1627  *
1628  * Allows use of a mempolicy for, e.g., multiple allocations with a single
1629  * policy lookup, even if the policy needs/has extra ref on lookup.
1630  * shmem_readahead needs this.
1631  */
1632 struct mempolicy *__mpol_cond_copy(struct mempolicy *tompol,
1633                                                 struct mempolicy *frompol)
1634 {
1635         if (!mpol_needs_cond_ref(frompol))
1636                 return frompol;
1637
1638         *tompol = *frompol;
1639         tompol->flags &= ~MPOL_F_SHARED;        /* copy doesn't need unref */
1640         __mpol_put(frompol);
1641         return tompol;
1642 }
1643
1644 static int mpol_match_intent(const struct mempolicy *a,
1645                              const struct mempolicy *b)
1646 {
1647         if (a->flags != b->flags)
1648                 return 0;
1649         if (!mpol_store_user_nodemask(a))
1650                 return 1;
1651         return nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask);
1652 }
1653
1654 /* Slow path of a mempolicy comparison */
1655 int __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
1656 {
1657         if (!a || !b)
1658                 return 0;
1659         if (a->mode != b->mode)
1660                 return 0;
1661         if (a->mode != MPOL_DEFAULT && !mpol_match_intent(a, b))
1662                 return 0;
1663         switch (a->mode) {
1664         case MPOL_BIND:
1665                 /* Fall through */
1666         case MPOL_INTERLEAVE:
1667                 return nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
1668         case MPOL_PREFERRED:
1669                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
1670         default:
1671                 BUG();
1672                 return 0;
1673         }
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Shared memory backing store policy support.
1678  *
1679  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
1680  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
1681  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
1682  * for any accesses to the tree.
1683  */
1684
1685 /* lookup first element intersecting start-end */
1686 /* Caller holds sp->lock */
1687 static struct sp_node *
1688 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
1689 {
1690         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
1691
1692         while (n) {
1693                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1694
1695                 if (start >= p->end)
1696                         n = n->rb_right;
1697                 else if (end <= p->start)
1698                         n = n->rb_left;
1699                 else
1700                         break;
1701         }
1702         if (!n)
1703                 return NULL;
1704         for (;;) {
1705                 struct sp_node *w = NULL;
1706                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
1707                 if (!prev)
1708                         break;
1709                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
1710                 if (w->end <= start)
1711                         break;
1712                 n = prev;
1713         }
1714         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1715 }
1716
1717 /* Insert a new shared policy into the list. */
1718 /* Caller holds sp->lock */
1719 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
1720 {
1721         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
1722         struct rb_node *parent = NULL;
1723         struct sp_node *nd;
1724
1725         while (*p) {
1726                 parent = *p;
1727                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
1728                 if (new->start < nd->start)
1729                         p = &(*p)->rb_left;
1730                 else if (new->end > nd->end)
1731                         p = &(*p)->rb_right;
1732                 else
1733                         BUG();
1734         }
1735         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
1736         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
1737         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
1738                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
1739 }
1740
1741 /* Find shared policy intersecting idx */
1742 struct mempolicy *
1743 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
1744 {
1745         struct mempolicy *pol = NULL;
1746         struct sp_node *sn;
1747
1748         if (!sp->root.rb_node)
1749                 return NULL;
1750         spin_lock(&sp->lock);
1751         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
1752         if (sn) {
1753                 mpol_get(sn->policy);
1754                 pol = sn->policy;
1755         }
1756         spin_unlock(&sp->lock);
1757         return pol;
1758 }
1759
1760 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
1761 {
1762         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
1763         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
1764         mpol_put(n->policy);
1765         kmem_cache_free(sn_cache, n);
1766 }
1767
1768 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
1769                                 struct mempolicy *pol)
1770 {
1771         struct sp_node *n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
1772
1773         if (!n)
1774                 return NULL;
1775         n->start = start;
1776         n->end = end;
1777         mpol_get(pol);
1778         pol->flags |= MPOL_F_SHARED;    /* for unref */
1779         n->policy = pol;
1780         return n;
1781 }
1782
1783 /* Replace a policy range. */
1784 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
1785                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
1786 {
1787         struct sp_node *n, *new2 = NULL;
1788
1789 restart:
1790         spin_lock(&sp->lock);
1791         n = sp_lookup(sp, start, end);
1792         /* Take care of old policies in the same range. */
1793         while (n && n->start < end) {
1794                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
1795                 if (n->start >= start) {
1796                         if (n->end <= end)
1797                                 sp_delete(sp, n);
1798                         else
1799                                 n->start = end;
1800                 } else {
1801                         /* Old policy spanning whole new range. */
1802                         if (n->end > end) {
1803                                 if (!new2) {
1804                                         spin_unlock(&sp->lock);
1805                                         new2 = sp_alloc(end, n->end, n->policy);
1806                                         if (!new2)
1807                                                 return -ENOMEM;
1808                                         goto restart;
1809                                 }
1810                                 n->end = start;
1811                                 sp_insert(sp, new2);
1812                                 new2 = NULL;
1813                                 break;
1814                         } else
1815                                 n->end = start;
1816                 }
1817                 if (!next)
1818                         break;
1819                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1820         }
1821         if (new)
1822                 sp_insert(sp, new);
1823         spin_unlock(&sp->lock);
1824         if (new2) {
1825                 mpol_put(new2->policy);
1826                 kmem_cache_free(sn_cache, new2);
1827         }
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *info, unsigned short policy,
1832                         unsigned short flags, nodemask_t *policy_nodes)
1833 {
1834         info->root = RB_ROOT;
1835         spin_lock_init(&info->lock);
1836
1837         if (policy != MPOL_DEFAULT) {
1838                 struct mempolicy *newpol;
1839
1840                 /* Falls back to NULL policy [MPOL_DEFAULT] on any error */
1841                 newpol = mpol_new(policy, flags, policy_nodes);
1842                 if (!IS_ERR(newpol)) {
1843                         /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
1844                         struct vm_area_struct pvma;
1845
1846                         memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
1847                         /* Policy covers entire file */
1848                         pvma.vm_end = TASK_SIZE;
1849                         mpol_set_shared_policy(info, &pvma, newpol);
1850                         mpol_put(newpol);
1851                 }
1852         }
1853 }
1854
1855 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
1856                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
1857 {
1858         int err;
1859         struct sp_node *new = NULL;
1860         unsigned long sz = vma_pages(vma);
1861
1862         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
1863                  vma->vm_pgoff,
1864                  sz, npol ? npol->mode : -1,
1865                  npol ? npol->flags : -1,
1866                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : -1);
1867
1868         if (npol) {
1869                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
1870                 if (!new)
1871                         return -ENOMEM;
1872         }
1873         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
1874         if (err && new)
1875                 kmem_cache_free(sn_cache, new);
1876         return err;
1877 }
1878
1879 /* Free a backing policy store on inode delete. */
1880 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
1881 {
1882         struct sp_node *n;
1883         struct rb_node *next;
1884
1885         if (!p->root.rb_node)
1886                 return;
1887         spin_lock(&p->lock);
1888         next = rb_first(&p->root);
1889         while (next) {
1890                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1891                 next = rb_next(&n->nd);
1892                 rb_erase(&n->nd, &p->root);
1893                 mpol_put(n->policy);
1894                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
1895         }
1896         spin_unlock(&p->lock);
1897 }
1898
1899 /* assumes fs == KERNEL_DS */
1900 void __init numa_policy_init(void)
1901 {
1902         nodemask_t interleave_nodes;
1903         unsigned long largest = 0;
1904         int nid, prefer = 0;
1905
1906         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
1907                                          sizeof(struct mempolicy),
1908                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
1909
1910         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
1911                                      sizeof(struct sp_node),
1912                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
1913
1914         /*
1915          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
1916          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
1917          * fall back to the largest node if they're all smaller.
1918          */
1919         nodes_clear(interleave_nodes);
1920         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1921                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
1922
1923                 /* Preserve the largest node */
1924                 if (largest < total_pages) {
1925                         largest = total_pages;
1926                         prefer = nid;
1927                 }
1928
1929                 /* Interleave this node? */
1930                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
1931                         node_set(nid, interleave_nodes);
1932         }
1933
1934         /* All too small, use the largest */
1935         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
1936                 node_set(prefer, interleave_nodes);
1937
1938         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
1939                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
1940 }
1941
1942 /* Reset policy of current process to default */
1943 void numa_default_policy(void)
1944 {
1945         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
1946 }
1947
1948 /*
1949  * "local" is pseudo-policy:  MPOL_PREFERRED with preferred_node == -1
1950  * Used only for mpol_to_str()
1951  */
1952 #define MPOL_LOCAL (MPOL_INTERLEAVE + 1)
1953 static const char * const policy_types[] =
1954         { "default", "prefer", "bind", "interleave", "local" };
1955
1956 /*
1957  * Convert a mempolicy into a string.
1958  * Returns the number of characters in buffer (if positive)
1959  * or an error (negative)
1960  */
1961 static inline int mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
1962 {
1963         char *p = buffer;
1964         int l;
1965         int nid;
1966         nodemask_t nodes;
1967         unsigned short mode;
1968         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
1969
1970         if (!pol || pol == &default_policy)
1971                 mode = MPOL_DEFAULT;
1972         else
1973                 mode = pol->mode;
1974
1975         switch (mode) {
1976         case MPOL_DEFAULT:
1977                 nodes_clear(nodes);
1978                 break;
1979
1980         case MPOL_PREFERRED:
1981                 nodes_clear(nodes);
1982                 nid = pol->v.preferred_node;
1983                 if (nid < 0)
1984                         mode = MPOL_LOCAL;      /* pseudo-policy */
1985                 else
1986                         node_set(nid, nodes);
1987                 break;
1988
1989         case MPOL_BIND:
1990                 /* Fall through */
1991         case MPOL_INTERLEAVE:
1992                 nodes = pol->v.nodes;
1993                 break;
1994
1995         default:
1996                 BUG();
1997                 return -EFAULT;
1998         }
1999
2000         l = strlen(policy_types[mode]);
2001         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
2002                 return -ENOSPC;
2003
2004         strcpy(p, policy_types[mode]);
2005         p += l;
2006
2007         if (flags) {
2008                 int need_bar = 0;
2009
2010                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2011                         return -ENOSPC;
2012                 *p++ = '=';
2013
2014                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2015                         p += sprintf(p, "%sstatic", need_bar++ ? "|" : "");
2016                 if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2017                         p += sprintf(p, "%srelative", need_bar++ ? "|" : "");
2018         }
2019
2020         if (!nodes_empty(nodes)) {
2021                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2022                         return -ENOSPC;
2023                 *p++ = '=';
2024                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2025         }
2026         return p - buffer;
2027 }
2028
2029 struct numa_maps {
2030         unsigned long pages;
2031         unsigned long anon;
2032         unsigned long active;
2033         unsigned long writeback;
2034         unsigned long mapcount_max;
2035         unsigned long dirty;
2036         unsigned long swapcache;
2037         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
2038 };
2039
2040 static void gather_stats(struct page *page, void *private, int pte_dirty)
2041 {
2042         struct numa_maps *md = private;
2043         int count = page_mapcount(page);
2044
2045         md->pages++;
2046         if (pte_dirty || PageDirty(page))
2047                 md->dirty++;
2048
2049         if (PageSwapCache(page))
2050                 md->swapcache++;
2051
2052         if (PageActive(page))
2053                 md->active++;
2054
2055         if (PageWriteback(page))
2056                 md->writeback++;
2057
2058         if (PageAnon(page))
2059                 md->anon++;
2060
2061         if (count > md->mapcount_max)
2062                 md->mapcount_max = count;
2063
2064         md->node[page_to_nid(page)]++;
2065 }
2066
2067 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2068 static void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2069                 unsigned long start, unsigned long end,
2070                 struct numa_maps *md)
2071 {
2072         unsigned long addr;
2073         struct page *page;
2074
2075         for (addr = start; addr < end; addr += HPAGE_SIZE) {
2076                 pte_t *ptep = huge_pte_offset(vma->vm_mm, addr & HPAGE_MASK);
2077                 pte_t pte;
2078
2079                 if (!ptep)
2080                         continue;
2081
2082                 pte = *ptep;
2083                 if (pte_none(pte))
2084                         continue;
2085
2086                 page = pte_page(pte);
2087                 if (!page)
2088                         continue;
2089
2090                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*ptep));
2091         }
2092 }
2093 #else
2094 static inline void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2095                 unsigned long start, unsigned long end,
2096                 struct numa_maps *md)
2097 {
2098 }
2099 #endif
2100
2101 /*
2102  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
2103  */
2104 int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
2105 {
2106         struct proc_maps_private *priv = m->private;
2107         struct vm_area_struct *vma = v;
2108         struct numa_maps *md;
2109         struct file *file = vma->vm_file;
2110         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2111         struct mempolicy *pol;
2112         int n;
2113         char buffer[50];
2114
2115         if (!mm)
2116                 return 0;
2117
2118         md = kzalloc(sizeof(struct numa_maps), GFP_KERNEL);
2119         if (!md)
2120                 return 0;
2121
2122         pol = get_vma_policy(priv->task, vma, vma->vm_start);
2123         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol);
2124         mpol_cond_put(pol);
2125
2126         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
2127
2128         if (file) {
2129                 seq_printf(m, " file=");
2130                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
2131         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
2132                 seq_printf(m, " heap");
2133         } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
2134                         vma->vm_end >= mm->start_stack) {
2135                 seq_printf(m, " stack");
2136         }
2137
2138         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
2139                 check_huge_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end, md);
2140                 seq_printf(m, " huge");
2141         } else {
2142                 check_pgd_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
2143                         &node_states[N_HIGH_MEMORY], MPOL_MF_STATS, md);
2144         }
2145
2146         if (!md->pages)
2147                 goto out;
2148
2149         if (md->anon)
2150                 seq_printf(m," anon=%lu",md->anon);
2151
2152         if (md->dirty)
2153                 seq_printf(m," dirty=%lu",md->dirty);
2154
2155         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
2156                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
2157
2158         if (md->mapcount_max > 1)
2159                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
2160
2161         if (md->swapcache)
2162                 seq_printf(m," swapcache=%lu", md->swapcache);
2163
2164         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
2165                 seq_printf(m," active=%lu", md->active);
2166
2167         if (md->writeback)
2168                 seq_printf(m," writeback=%lu", md->writeback);
2169
2170         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
2171                 if (md->node[n])
2172                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
2173 out:
2174         seq_putc(m, '\n');
2175         kfree(md);
2176
2177         if (m->count < m->size)
2178                 m->version = (vma != priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
2179         return 0;
2180 }