mempolicy: use MPOL_PREFERRED for system-wide default policy
[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                 /* or use current node instead of memory_map? */
649                 if (p->v.preferred_node < 0)
650                         *nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
651                 else
652                         node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
653                 break;
654         default:
655                 BUG();
656         }
657 }
658
659 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
660 {
661         struct page *p;
662         int err;
663
664         err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
665         if (err >= 0) {
666                 err = page_to_nid(p);
667                 put_page(p);
668         }
669         return err;
670 }
671
672 /* Retrieve NUMA policy */
673 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
674                              unsigned long addr, unsigned long flags)
675 {
676         int err;
677         struct mm_struct *mm = current->mm;
678         struct vm_area_struct *vma = NULL;
679         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
680
681         cpuset_update_task_memory_state();
682         if (flags &
683                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
684                 return -EINVAL;
685
686         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
687                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
688                         return -EINVAL;
689                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
690                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
691                 return 0;
692         }
693
694         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
695                 /*
696                  * Do NOT fall back to task policy if the
697                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
698                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
699                  */
700                 down_read(&mm->mmap_sem);
701                 vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
702                 if (!vma) {
703                         up_read(&mm->mmap_sem);
704                         return -EFAULT;
705                 }
706                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
707                         pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
708                 else
709                         pol = vma->vm_policy;
710         } else if (addr)
711                 return -EINVAL;
712
713         if (!pol)
714                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
715
716         if (flags & MPOL_F_NODE) {
717                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
718                         err = lookup_node(mm, addr);
719                         if (err < 0)
720                                 goto out;
721                         *policy = err;
722                 } else if (pol == current->mempolicy &&
723                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
724                         *policy = current->il_next;
725                 } else {
726                         err = -EINVAL;
727                         goto out;
728                 }
729         } else {
730                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
731                                                 pol->mode;
732                 *policy |= pol->flags;
733         }
734
735         if (vma) {
736                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
737                 vma = NULL;
738         }
739
740         err = 0;
741         if (nmask)
742                 get_policy_nodemask(pol, nmask);
743
744  out:
745         mpol_cond_put(pol);
746         if (vma)
747                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
748         return err;
749 }
750
751 #ifdef CONFIG_MIGRATION
752 /*
753  * page migration
754  */
755 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
756                                 unsigned long flags)
757 {
758         /*
759          * Avoid migrating a page that is shared with others.
760          */
761         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1)
762                 isolate_lru_page(page, pagelist);
763 }
764
765 static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
766 {
767         return alloc_pages_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE, 0);
768 }
769
770 /*
771  * Migrate pages from one node to a target node.
772  * Returns error or the number of pages not migrated.
773  */
774 static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
775                            int flags)
776 {
777         nodemask_t nmask;
778         LIST_HEAD(pagelist);
779         int err = 0;
780
781         nodes_clear(nmask);
782         node_set(source, nmask);
783
784         check_range(mm, mm->mmap->vm_start, TASK_SIZE, &nmask,
785                         flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
786
787         if (!list_empty(&pagelist))
788                 err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, dest);
789
790         return err;
791 }
792
793 /*
794  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
795  * layout as much as possible.
796  *
797  * Returns the number of page that could not be moved.
798  */
799 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm,
800         const nodemask_t *from_nodes, const nodemask_t *to_nodes, int flags)
801 {
802         LIST_HEAD(pagelist);
803         int busy = 0;
804         int err = 0;
805         nodemask_t tmp;
806
807         down_read(&mm->mmap_sem);
808
809         err = migrate_vmas(mm, from_nodes, to_nodes, flags);
810         if (err)
811                 goto out;
812
813 /*
814  * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
815  * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
816  * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
817  * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
818  *
819  * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
820  * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
821  * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
822  * that will be migrating to itself, so no pages need move.
823  *
824  * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
825  * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
826  * (nothing left to migrate).
827  *
828  * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
829  * if possible the dest node is not already occupied by some other
830  * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
831  * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
832  * before migrating outgoing memory source that same node.
833  *
834  * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
835  * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
836  * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
837  * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
838  * Otherwise when we finish scannng from_tmp, we at least have the
839  * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
840  * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
841  * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
842  */
843
844         tmp = *from_nodes;
845         while (!nodes_empty(tmp)) {
846                 int s,d;
847                 int source = -1;
848                 int dest = 0;
849
850                 for_each_node_mask(s, tmp) {
851                         d = node_remap(s, *from_nodes, *to_nodes);
852                         if (s == d)
853                                 continue;
854
855                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
856                         dest = d;
857
858                         /* dest not in remaining from nodes? */
859                         if (!node_isset(dest, tmp))
860                                 break;
861                 }
862                 if (source == -1)
863                         break;
864
865                 node_clear(source, tmp);
866                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
867                 if (err > 0)
868                         busy += err;
869                 if (err < 0)
870                         break;
871         }
872 out:
873         up_read(&mm->mmap_sem);
874         if (err < 0)
875                 return err;
876         return busy;
877
878 }
879
880 /*
881  * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
882  * Start assuming that page is mapped by vma pointed to by @private.
883  * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
884  * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
885  * is in virtual address order.
886  */
887 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
888 {
889         struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)private;
890         unsigned long uninitialized_var(address);
891
892         while (vma) {
893                 address = page_address_in_vma(page, vma);
894                 if (address != -EFAULT)
895                         break;
896                 vma = vma->vm_next;
897         }
898
899         /*
900          * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
901          */
902         return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
903 }
904 #else
905
906 static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
907                                 unsigned long flags)
908 {
909 }
910
911 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm,
912         const nodemask_t *from_nodes, const nodemask_t *to_nodes, int flags)
913 {
914         return -ENOSYS;
915 }
916
917 static struct page *new_vma_page(struct page *page, unsigned long private, int **x)
918 {
919         return NULL;
920 }
921 #endif
922
923 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
924                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
925                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
926 {
927         struct vm_area_struct *vma;
928         struct mm_struct *mm = current->mm;
929         struct mempolicy *new;
930         unsigned long end;
931         int err;
932         LIST_HEAD(pagelist);
933
934         if (flags & ~(unsigned long)(MPOL_MF_STRICT |
935                                      MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
936                 return -EINVAL;
937         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
938                 return -EPERM;
939
940         if (start & ~PAGE_MASK)
941                 return -EINVAL;
942
943         if (mode == MPOL_DEFAULT)
944                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
945
946         len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
947         end = start + len;
948
949         if (end < start)
950                 return -EINVAL;
951         if (end == start)
952                 return 0;
953
954         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
955         if (IS_ERR(new))
956                 return PTR_ERR(new);
957
958         /*
959          * If we are using the default policy then operation
960          * on discontinuous address spaces is okay after all
961          */
962         if (!new)
963                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
964
965         pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
966                  start, start + len, mode, mode_flags,
967                  nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : -1);
968
969         down_write(&mm->mmap_sem);
970         vma = check_range(mm, start, end, nmask,
971                           flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
972
973         err = PTR_ERR(vma);
974         if (!IS_ERR(vma)) {
975                 int nr_failed = 0;
976
977                 err = mbind_range(vma, start, end, new);
978
979                 if (!list_empty(&pagelist))
980                         nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_vma_page,
981                                                 (unsigned long)vma);
982
983                 if (!err && nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
984                         err = -EIO;
985         }
986
987         up_write(&mm->mmap_sem);
988         mpol_put(new);
989         return err;
990 }
991
992 /*
993  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
994  */
995
996 /* Copy a node mask from user space. */
997 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
998                      unsigned long maxnode)
999 {
1000         unsigned long k;
1001         unsigned long nlongs;
1002         unsigned long endmask;
1003
1004         --maxnode;
1005         nodes_clear(*nodes);
1006         if (maxnode == 0 || !nmask)
1007                 return 0;
1008         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1009                 return -EINVAL;
1010
1011         nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1012         if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
1013                 endmask = ~0UL;
1014         else
1015                 endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1016
1017         /* When the user specified more nodes than supported just check
1018            if the non supported part is all zero. */
1019         if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
1020                 if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
1021                         return -EINVAL;
1022                 for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
1023                         unsigned long t;
1024                         if (get_user(t, nmask + k))
1025                                 return -EFAULT;
1026                         if (k == nlongs - 1) {
1027                                 if (t & endmask)
1028                                         return -EINVAL;
1029                         } else if (t)
1030                                 return -EINVAL;
1031                 }
1032                 nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
1033                 endmask = ~0UL;
1034         }
1035
1036         if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
1037                 return -EFAULT;
1038         nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 /* Copy a kernel node mask to user space */
1043 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1044                               nodemask_t *nodes)
1045 {
1046         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1047         const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
1048
1049         if (copy > nbytes) {
1050                 if (copy > PAGE_SIZE)
1051                         return -EINVAL;
1052                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1053                         return -EFAULT;
1054                 copy = nbytes;
1055         }
1056         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1057 }
1058
1059 asmlinkage long sys_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1060                         unsigned long mode,
1061                         unsigned long __user *nmask, unsigned long maxnode,
1062                         unsigned flags)
1063 {
1064         nodemask_t nodes;
1065         int err;
1066         unsigned short mode_flags;
1067
1068         mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1069         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1070         if (mode >= MPOL_MAX)
1071                 return -EINVAL;
1072         if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
1073             (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1074                 return -EINVAL;
1075         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1076         if (err)
1077                 return err;
1078         return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
1079 }
1080
1081 /* Set the process memory policy */
1082 asmlinkage long sys_set_mempolicy(int mode, unsigned long __user *nmask,
1083                 unsigned long maxnode)
1084 {
1085         int err;
1086         nodemask_t nodes;
1087         unsigned short flags;
1088
1089         flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1090         mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1091         if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
1092                 return -EINVAL;
1093         if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1094                 return -EINVAL;
1095         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1096         if (err)
1097                 return err;
1098         return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
1099 }
1100
1101 asmlinkage long sys_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1102                 const unsigned long __user *old_nodes,
1103                 const unsigned long __user *new_nodes)
1104 {
1105         struct mm_struct *mm;
1106         struct task_struct *task;
1107         nodemask_t old;
1108         nodemask_t new;
1109         nodemask_t task_nodes;
1110         int err;
1111
1112         err = get_nodes(&old, old_nodes, maxnode);
1113         if (err)
1114                 return err;
1115
1116         err = get_nodes(&new, new_nodes, maxnode);
1117         if (err)
1118                 return err;
1119
1120         /* Find the mm_struct */
1121         read_lock(&tasklist_lock);
1122         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1123         if (!task) {
1124                 read_unlock(&tasklist_lock);
1125                 return -ESRCH;
1126         }
1127         mm = get_task_mm(task);
1128         read_unlock(&tasklist_lock);
1129
1130         if (!mm)
1131                 return -EINVAL;
1132
1133         /*
1134          * Check if this process has the right to modify the specified
1135          * process. The right exists if the process has administrative
1136          * capabilities, superuser privileges or the same
1137          * userid as the target process.
1138          */
1139         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
1140             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
1141             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1142                 err = -EPERM;
1143                 goto out;
1144         }
1145
1146         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1147         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1148         if (!nodes_subset(new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1149                 err = -EPERM;
1150                 goto out;
1151         }
1152
1153         if (!nodes_subset(new, node_states[N_HIGH_MEMORY])) {
1154                 err = -EINVAL;
1155                 goto out;
1156         }
1157
1158         err = security_task_movememory(task);
1159         if (err)
1160                 goto out;
1161
1162         err = do_migrate_pages(mm, &old, &new,
1163                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1164 out:
1165         mmput(mm);
1166         return err;
1167 }
1168
1169
1170 /* Retrieve NUMA policy */
1171 asmlinkage long sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1172                                 unsigned long __user *nmask,
1173                                 unsigned long maxnode,
1174                                 unsigned long addr, unsigned long flags)
1175 {
1176         int err;
1177         int uninitialized_var(pval);
1178         nodemask_t nodes;
1179
1180         if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
1181                 return -EINVAL;
1182
1183         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1184
1185         if (err)
1186                 return err;
1187
1188         if (policy && put_user(pval, policy))
1189                 return -EFAULT;
1190
1191         if (nmask)
1192                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1193
1194         return err;
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_COMPAT
1198
1199 asmlinkage long compat_sys_get_mempolicy(int __user *policy,
1200                                      compat_ulong_t __user *nmask,
1201                                      compat_ulong_t maxnode,
1202                                      compat_ulong_t addr, compat_ulong_t flags)
1203 {
1204         long err;
1205         unsigned long __user *nm = NULL;
1206         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1207         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1208
1209         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1210         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1211
1212         if (nmask)
1213                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1214
1215         err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
1216
1217         if (!err && nmask) {
1218                 err = copy_from_user(bm, nm, alloc_size);
1219                 /* ensure entire bitmap is zeroed */
1220                 err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
1221                 err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
1222         }
1223
1224         return err;
1225 }
1226
1227 asmlinkage long compat_sys_set_mempolicy(int mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1228                                      compat_ulong_t maxnode)
1229 {
1230         long err = 0;
1231         unsigned long __user *nm = NULL;
1232         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1233         DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
1234
1235         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1236         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1237
1238         if (nmask) {
1239                 err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
1240                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1241                 err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
1242         }
1243
1244         if (err)
1245                 return -EFAULT;
1246
1247         return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
1248 }
1249
1250 asmlinkage long compat_sys_mbind(compat_ulong_t start, compat_ulong_t len,
1251                              compat_ulong_t mode, compat_ulong_t __user *nmask,
1252                              compat_ulong_t maxnode, compat_ulong_t flags)
1253 {
1254         long err = 0;
1255         unsigned long __user *nm = NULL;
1256         unsigned long nr_bits, alloc_size;
1257         nodemask_t bm;
1258
1259         nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
1260         alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
1261
1262         if (nmask) {
1263                 err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
1264                 nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
1265                 err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
1266         }
1267
1268         if (err)
1269                 return -EFAULT;
1270
1271         return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
1272 }
1273
1274 #endif
1275
1276 /*
1277  * get_vma_policy(@task, @vma, @addr)
1278  * @task - task for fallback if vma policy == default
1279  * @vma   - virtual memory area whose policy is sought
1280  * @addr  - address in @vma for shared policy lookup
1281  *
1282  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1283  * Falls back to @task or system default policy, as necessary.
1284  * Current or other task's task mempolicy and non-shared vma policies
1285  * are protected by the task's mmap_sem, which must be held for read by
1286  * the caller.
1287  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1288  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1289  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1290  * extra reference for shared policies.
1291  */
1292 static struct mempolicy *get_vma_policy(struct task_struct *task,
1293                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1294 {
1295         struct mempolicy *pol = task->mempolicy;
1296
1297         if (vma) {
1298                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1299                         struct mempolicy *vpol = vma->vm_ops->get_policy(vma,
1300                                                                         addr);
1301                         if (vpol)
1302                                 pol = vpol;
1303                 } else if (vma->vm_policy)
1304                         pol = vma->vm_policy;
1305         }
1306         if (!pol)
1307                 pol = &default_policy;
1308         return pol;
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
1313  * page allocation
1314  */
1315 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1316 {
1317         /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
1318         if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
1319                         gfp_zone(gfp) >= policy_zone &&
1320                         cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
1321                 return &policy->v.nodes;
1322
1323         return NULL;
1324 }
1325
1326 /* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
1327 static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
1328 {
1329         int nd;
1330
1331         switch (policy->mode) {
1332         case MPOL_PREFERRED:
1333                 nd = policy->v.preferred_node;
1334                 if (nd < 0)
1335                         nd = numa_node_id();
1336                 break;
1337         case MPOL_BIND:
1338                 /*
1339                  * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
1340                  * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
1341                  * current node is part of the mask, we use the zonelist for
1342                  * the first node in the mask instead.
1343                  */
1344                 nd = numa_node_id();
1345                 if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
1346                                 unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
1347                         nd = first_node(policy->v.nodes);
1348                 break;
1349         case MPOL_INTERLEAVE: /* should not happen */
1350                 nd = numa_node_id();
1351                 break;
1352         default:
1353                 nd = 0;
1354                 BUG();
1355         }
1356         return node_zonelist(nd, gfp);
1357 }
1358
1359 /* Do dynamic interleaving for a process */
1360 static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1361 {
1362         unsigned nid, next;
1363         struct task_struct *me = current;
1364
1365         nid = me->il_next;
1366         next = next_node(nid, policy->v.nodes);
1367         if (next >= MAX_NUMNODES)
1368                 next = first_node(policy->v.nodes);
1369         if (next < MAX_NUMNODES)
1370                 me->il_next = next;
1371         return nid;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1376  * next slab entry.
1377  * @policy must be protected by freeing by the caller.  If @policy is
1378  * the current task's mempolicy, this protection is implicit, as only the
1379  * task can change it's policy.  The system default policy requires no
1380  * such protection.
1381  */
1382 unsigned slab_node(struct mempolicy *policy)
1383 {
1384         if (!policy)
1385                 return numa_node_id();
1386
1387         switch (policy->mode) {
1388         case MPOL_PREFERRED:
1389                 if (unlikely(policy->v.preferred_node >= 0))
1390                         return policy->v.preferred_node;
1391                 return numa_node_id();
1392
1393         case MPOL_INTERLEAVE:
1394                 return interleave_nodes(policy);
1395
1396         case MPOL_BIND: {
1397                 /*
1398                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1399                  * first node.
1400                  */
1401                 struct zonelist *zonelist;
1402                 struct zone *zone;
1403                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1404                 zonelist = &NODE_DATA(numa_node_id())->node_zonelists[0];
1405                 (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1406                                                         &policy->v.nodes,
1407                                                         &zone);
1408                 return zone->node;
1409         }
1410
1411         default:
1412                 BUG();
1413         }
1414 }
1415
1416 /* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
1417 static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
1418                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
1419 {
1420         unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
1421         unsigned target;
1422         int c;
1423         int nid = -1;
1424
1425         if (!nnodes)
1426                 return numa_node_id();
1427         target = (unsigned int)off % nnodes;
1428         c = 0;
1429         do {
1430                 nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
1431                 c++;
1432         } while (c <= target);
1433         return nid;
1434 }
1435
1436 /* Determine a node number for interleave */
1437 static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
1438                  struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
1439 {
1440         if (vma) {
1441                 unsigned long off;
1442
1443                 /*
1444                  * for small pages, there is no difference between
1445                  * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
1446                  * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
1447                  * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
1448                  * a useful offset.
1449                  */
1450                 BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
1451                 off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
1452                 off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
1453                 return offset_il_node(pol, vma, off);
1454         } else
1455                 return interleave_nodes(pol);
1456 }
1457
1458 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
1459 /*
1460  * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
1461  * @vma = virtual memory area whose policy is sought
1462  * @addr = address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
1463  * @gfp_flags = for requested zone
1464  * @mpol = pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
1465  * @nodemask = pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
1466  *
1467  * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
1468  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
1469  * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
1470  * @nodemask for filtering the zonelist.
1471  */
1472 struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
1473                                 gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
1474                                 nodemask_t **nodemask)
1475 {
1476         struct zonelist *zl;
1477
1478         *mpol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1479         *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
1480
1481         if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1482                 zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
1483                                                 HPAGE_SHIFT), gfp_flags);
1484         } else {
1485                 zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol);
1486                 if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
1487                         *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
1488         }
1489         return zl;
1490 }
1491 #endif
1492
1493 /* Allocate a page in interleaved policy.
1494    Own path because it needs to do special accounting. */
1495 static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
1496                                         unsigned nid)
1497 {
1498         struct zonelist *zl;
1499         struct page *page;
1500
1501         zl = node_zonelist(nid, gfp);
1502         page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
1503         if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
1504                 inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
1505         return page;
1506 }
1507
1508 /**
1509  *      alloc_page_vma  - Allocate a page for a VMA.
1510  *
1511  *      @gfp:
1512  *      %GFP_USER    user allocation.
1513  *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
1514  *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
1515  *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
1516  *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
1517  *
1518  *      @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
1519  *      @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
1520  *
1521  *      This function allocates a page from the kernel page pool and applies
1522  *      a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
1523  *      When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
1524  *      mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
1525  *      all allocations for pages that will be mapped into
1526  *      user space. Returns NULL when no page can be allocated.
1527  *
1528  *      Should be called with the mm_sem of the vma hold.
1529  */
1530 struct page *
1531 alloc_page_vma(gfp_t gfp, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
1532 {
1533         struct mempolicy *pol = get_vma_policy(current, vma, addr);
1534         struct zonelist *zl;
1535
1536         cpuset_update_task_memory_state();
1537
1538         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
1539                 unsigned nid;
1540
1541                 nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT);
1542                 mpol_cond_put(pol);
1543                 return alloc_page_interleave(gfp, 0, nid);
1544         }
1545         zl = policy_zonelist(gfp, pol);
1546         if (unlikely(mpol_needs_cond_ref(pol))) {
1547                 /*
1548                  * slow path: ref counted shared policy
1549                  */
1550                 struct page *page =  __alloc_pages_nodemask(gfp, 0,
1551                                                 zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1552                 __mpol_put(pol);
1553                 return page;
1554         }
1555         /*
1556          * fast path:  default or task policy
1557          */
1558         return __alloc_pages_nodemask(gfp, 0, zl, policy_nodemask(gfp, pol));
1559 }
1560
1561 /**
1562  *      alloc_pages_current - Allocate pages.
1563  *
1564  *      @gfp:
1565  *              %GFP_USER   user allocation,
1566  *              %GFP_KERNEL kernel allocation,
1567  *              %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
1568  *              %GFP_FS     don't call back into a file system.
1569  *              %GFP_ATOMIC don't sleep.
1570  *      @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
1571  *
1572  *      Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
1573  *      interrupt context and apply the current process NUMA policy.
1574  *      Returns NULL when no page can be allocated.
1575  *
1576  *      Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
1577  *      1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
1578  *      2) allocating for current task (not interrupt).
1579  */
1580 struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
1581 {
1582         struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
1583
1584         if ((gfp & __GFP_WAIT) && !in_interrupt())
1585                 cpuset_update_task_memory_state();
1586         if (!pol || in_interrupt() || (gfp & __GFP_THISNODE))
1587                 pol = &default_policy;
1588
1589         /*
1590          * No reference counting needed for current->mempolicy
1591          * nor system default_policy
1592          */
1593         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
1594                 return alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
1595         return __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
1596                         policy_zonelist(gfp, pol), policy_nodemask(gfp, pol));
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
1599
1600 /*
1601  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
1602  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
1603  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
1604  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
1605  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
1606  */
1607
1608 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
1609 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
1610 {
1611         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
1612
1613         if (!new)
1614                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1615         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
1616                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
1617                 mpol_rebind_policy(old, &mems);
1618         }
1619         *new = *old;
1620         atomic_set(&new->refcnt, 1);
1621         return new;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * If *frompol needs [has] an extra ref, copy *frompol to *tompol ,
1626  * eliminate the * MPOL_F_* flags that require conditional ref and
1627  * [NOTE!!!] drop the extra ref.  Not safe to reference *frompol directly
1628  * after return.  Use the returned value.
1629  *
1630  * Allows use of a mempolicy for, e.g., multiple allocations with a single
1631  * policy lookup, even if the policy needs/has extra ref on lookup.
1632  * shmem_readahead needs this.
1633  */
1634 struct mempolicy *__mpol_cond_copy(struct mempolicy *tompol,
1635                                                 struct mempolicy *frompol)
1636 {
1637         if (!mpol_needs_cond_ref(frompol))
1638                 return frompol;
1639
1640         *tompol = *frompol;
1641         tompol->flags &= ~MPOL_F_SHARED;        /* copy doesn't need unref */
1642         __mpol_put(frompol);
1643         return tompol;
1644 }
1645
1646 static int mpol_match_intent(const struct mempolicy *a,
1647                              const struct mempolicy *b)
1648 {
1649         if (a->flags != b->flags)
1650                 return 0;
1651         if (!mpol_store_user_nodemask(a))
1652                 return 1;
1653         return nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask);
1654 }
1655
1656 /* Slow path of a mempolicy comparison */
1657 int __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
1658 {
1659         if (!a || !b)
1660                 return 0;
1661         if (a->mode != b->mode)
1662                 return 0;
1663         if (a->mode != MPOL_DEFAULT && !mpol_match_intent(a, b))
1664                 return 0;
1665         switch (a->mode) {
1666         case MPOL_BIND:
1667                 /* Fall through */
1668         case MPOL_INTERLEAVE:
1669                 return nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
1670         case MPOL_PREFERRED:
1671                 return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
1672         default:
1673                 BUG();
1674                 return 0;
1675         }
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Shared memory backing store policy support.
1680  *
1681  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
1682  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
1683  * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
1684  * for any accesses to the tree.
1685  */
1686
1687 /* lookup first element intersecting start-end */
1688 /* Caller holds sp->lock */
1689 static struct sp_node *
1690 sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
1691 {
1692         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
1693
1694         while (n) {
1695                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1696
1697                 if (start >= p->end)
1698                         n = n->rb_right;
1699                 else if (end <= p->start)
1700                         n = n->rb_left;
1701                 else
1702                         break;
1703         }
1704         if (!n)
1705                 return NULL;
1706         for (;;) {
1707                 struct sp_node *w = NULL;
1708                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
1709                 if (!prev)
1710                         break;
1711                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
1712                 if (w->end <= start)
1713                         break;
1714                 n = prev;
1715         }
1716         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
1717 }
1718
1719 /* Insert a new shared policy into the list. */
1720 /* Caller holds sp->lock */
1721 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
1722 {
1723         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
1724         struct rb_node *parent = NULL;
1725         struct sp_node *nd;
1726
1727         while (*p) {
1728                 parent = *p;
1729                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
1730                 if (new->start < nd->start)
1731                         p = &(*p)->rb_left;
1732                 else if (new->end > nd->end)
1733                         p = &(*p)->rb_right;
1734                 else
1735                         BUG();
1736         }
1737         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
1738         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
1739         pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
1740                  new->policy ? new->policy->mode : 0);
1741 }
1742
1743 /* Find shared policy intersecting idx */
1744 struct mempolicy *
1745 mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
1746 {
1747         struct mempolicy *pol = NULL;
1748         struct sp_node *sn;
1749
1750         if (!sp->root.rb_node)
1751                 return NULL;
1752         spin_lock(&sp->lock);
1753         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
1754         if (sn) {
1755                 mpol_get(sn->policy);
1756                 pol = sn->policy;
1757         }
1758         spin_unlock(&sp->lock);
1759         return pol;
1760 }
1761
1762 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
1763 {
1764         pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
1765         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
1766         mpol_put(n->policy);
1767         kmem_cache_free(sn_cache, n);
1768 }
1769
1770 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
1771                                 struct mempolicy *pol)
1772 {
1773         struct sp_node *n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
1774
1775         if (!n)
1776                 return NULL;
1777         n->start = start;
1778         n->end = end;
1779         mpol_get(pol);
1780         pol->flags |= MPOL_F_SHARED;    /* for unref */
1781         n->policy = pol;
1782         return n;
1783 }
1784
1785 /* Replace a policy range. */
1786 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
1787                                  unsigned long end, struct sp_node *new)
1788 {
1789         struct sp_node *n, *new2 = NULL;
1790
1791 restart:
1792         spin_lock(&sp->lock);
1793         n = sp_lookup(sp, start, end);
1794         /* Take care of old policies in the same range. */
1795         while (n && n->start < end) {
1796                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
1797                 if (n->start >= start) {
1798                         if (n->end <= end)
1799                                 sp_delete(sp, n);
1800                         else
1801                                 n->start = end;
1802                 } else {
1803                         /* Old policy spanning whole new range. */
1804                         if (n->end > end) {
1805                                 if (!new2) {
1806                                         spin_unlock(&sp->lock);
1807                                         new2 = sp_alloc(end, n->end, n->policy);
1808                                         if (!new2)
1809                                                 return -ENOMEM;
1810                                         goto restart;
1811                                 }
1812                                 n->end = start;
1813                                 sp_insert(sp, new2);
1814                                 new2 = NULL;
1815                                 break;
1816                         } else
1817                                 n->end = start;
1818                 }
1819                 if (!next)
1820                         break;
1821                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1822         }
1823         if (new)
1824                 sp_insert(sp, new);
1825         spin_unlock(&sp->lock);
1826         if (new2) {
1827                 mpol_put(new2->policy);
1828                 kmem_cache_free(sn_cache, new2);
1829         }
1830         return 0;
1831 }
1832
1833 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *info, unsigned short policy,
1834                         unsigned short flags, nodemask_t *policy_nodes)
1835 {
1836         info->root = RB_ROOT;
1837         spin_lock_init(&info->lock);
1838
1839         if (policy != MPOL_DEFAULT) {
1840                 struct mempolicy *newpol;
1841
1842                 /* Falls back to NULL policy [MPOL_DEFAULT] on any error */
1843                 newpol = mpol_new(policy, flags, policy_nodes);
1844                 if (!IS_ERR(newpol)) {
1845                         /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
1846                         struct vm_area_struct pvma;
1847
1848                         memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
1849                         /* Policy covers entire file */
1850                         pvma.vm_end = TASK_SIZE;
1851                         mpol_set_shared_policy(info, &pvma, newpol);
1852                         mpol_put(newpol);
1853                 }
1854         }
1855 }
1856
1857 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
1858                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
1859 {
1860         int err;
1861         struct sp_node *new = NULL;
1862         unsigned long sz = vma_pages(vma);
1863
1864         pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
1865                  vma->vm_pgoff,
1866                  sz, npol ? npol->mode : -1,
1867                  npol ? npol->flags : -1,
1868                  npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : -1);
1869
1870         if (npol) {
1871                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
1872                 if (!new)
1873                         return -ENOMEM;
1874         }
1875         err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
1876         if (err && new)
1877                 kmem_cache_free(sn_cache, new);
1878         return err;
1879 }
1880
1881 /* Free a backing policy store on inode delete. */
1882 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
1883 {
1884         struct sp_node *n;
1885         struct rb_node *next;
1886
1887         if (!p->root.rb_node)
1888                 return;
1889         spin_lock(&p->lock);
1890         next = rb_first(&p->root);
1891         while (next) {
1892                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
1893                 next = rb_next(&n->nd);
1894                 rb_erase(&n->nd, &p->root);
1895                 mpol_put(n->policy);
1896                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
1897         }
1898         spin_unlock(&p->lock);
1899 }
1900
1901 /* assumes fs == KERNEL_DS */
1902 void __init numa_policy_init(void)
1903 {
1904         nodemask_t interleave_nodes;
1905         unsigned long largest = 0;
1906         int nid, prefer = 0;
1907
1908         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
1909                                          sizeof(struct mempolicy),
1910                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
1911
1912         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
1913                                      sizeof(struct sp_node),
1914                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
1915
1916         /*
1917          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
1918          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
1919          * fall back to the largest node if they're all smaller.
1920          */
1921         nodes_clear(interleave_nodes);
1922         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1923                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
1924
1925                 /* Preserve the largest node */
1926                 if (largest < total_pages) {
1927                         largest = total_pages;
1928                         prefer = nid;
1929                 }
1930
1931                 /* Interleave this node? */
1932                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
1933                         node_set(nid, interleave_nodes);
1934         }
1935
1936         /* All too small, use the largest */
1937         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
1938                 node_set(prefer, interleave_nodes);
1939
1940         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
1941                 printk("numa_policy_init: interleaving failed\n");
1942 }
1943
1944 /* Reset policy of current process to default */
1945 void numa_default_policy(void)
1946 {
1947         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1952  */
1953 static const char * const policy_types[] =
1954         { "default", "prefer", "bind", "interleave" };
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         nodemask_t nodes;
1966         unsigned short mode;
1967         unsigned short flags = pol ? pol->flags : 0;
1968
1969         if (!pol || pol == &default_policy)
1970                 mode = MPOL_DEFAULT;
1971         else
1972                 mode = pol->mode;
1973
1974         switch (mode) {
1975         case MPOL_DEFAULT:
1976                 nodes_clear(nodes);
1977                 break;
1978
1979         case MPOL_PREFERRED:
1980                 nodes_clear(nodes);
1981                 node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
1982                 break;
1983
1984         case MPOL_BIND:
1985                 /* Fall through */
1986         case MPOL_INTERLEAVE:
1987                 nodes = pol->v.nodes;
1988                 break;
1989
1990         default:
1991                 BUG();
1992                 return -EFAULT;
1993         }
1994
1995         l = strlen(policy_types[mode]);
1996         if (buffer + maxlen < p + l + 1)
1997                 return -ENOSPC;
1998
1999         strcpy(p, policy_types[mode]);
2000         p += l;
2001
2002         if (flags) {
2003                 int need_bar = 0;
2004
2005                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2006                         return -ENOSPC;
2007                 *p++ = '=';
2008
2009                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
2010                         p += sprintf(p, "%sstatic", need_bar++ ? "|" : "");
2011                 if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
2012                         p += sprintf(p, "%srelative", need_bar++ ? "|" : "");
2013         }
2014
2015         if (!nodes_empty(nodes)) {
2016                 if (buffer + maxlen < p + 2)
2017                         return -ENOSPC;
2018                 *p++ = '=';
2019                 p += nodelist_scnprintf(p, buffer + maxlen - p, nodes);
2020         }
2021         return p - buffer;
2022 }
2023
2024 struct numa_maps {
2025         unsigned long pages;
2026         unsigned long anon;
2027         unsigned long active;
2028         unsigned long writeback;
2029         unsigned long mapcount_max;
2030         unsigned long dirty;
2031         unsigned long swapcache;
2032         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
2033 };
2034
2035 static void gather_stats(struct page *page, void *private, int pte_dirty)
2036 {
2037         struct numa_maps *md = private;
2038         int count = page_mapcount(page);
2039
2040         md->pages++;
2041         if (pte_dirty || PageDirty(page))
2042                 md->dirty++;
2043
2044         if (PageSwapCache(page))
2045                 md->swapcache++;
2046
2047         if (PageActive(page))
2048                 md->active++;
2049
2050         if (PageWriteback(page))
2051                 md->writeback++;
2052
2053         if (PageAnon(page))
2054                 md->anon++;
2055
2056         if (count > md->mapcount_max)
2057                 md->mapcount_max = count;
2058
2059         md->node[page_to_nid(page)]++;
2060 }
2061
2062 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
2063 static void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2064                 unsigned long start, unsigned long end,
2065                 struct numa_maps *md)
2066 {
2067         unsigned long addr;
2068         struct page *page;
2069
2070         for (addr = start; addr < end; addr += HPAGE_SIZE) {
2071                 pte_t *ptep = huge_pte_offset(vma->vm_mm, addr & HPAGE_MASK);
2072                 pte_t pte;
2073
2074                 if (!ptep)
2075                         continue;
2076
2077                 pte = *ptep;
2078                 if (pte_none(pte))
2079                         continue;
2080
2081                 page = pte_page(pte);
2082                 if (!page)
2083                         continue;
2084
2085                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*ptep));
2086         }
2087 }
2088 #else
2089 static inline void check_huge_range(struct vm_area_struct *vma,
2090                 unsigned long start, unsigned long end,
2091                 struct numa_maps *md)
2092 {
2093 }
2094 #endif
2095
2096 int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
2097 {
2098         struct proc_maps_private *priv = m->private;
2099         struct vm_area_struct *vma = v;
2100         struct numa_maps *md;
2101         struct file *file = vma->vm_file;
2102         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2103         struct mempolicy *pol;
2104         int n;
2105         char buffer[50];
2106
2107         if (!mm)
2108                 return 0;
2109
2110         md = kzalloc(sizeof(struct numa_maps), GFP_KERNEL);
2111         if (!md)
2112                 return 0;
2113
2114         pol = get_vma_policy(priv->task, vma, vma->vm_start);
2115         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol);
2116         mpol_cond_put(pol);
2117
2118         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
2119
2120         if (file) {
2121                 seq_printf(m, " file=");
2122                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
2123         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
2124                 seq_printf(m, " heap");
2125         } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
2126                         vma->vm_end >= mm->start_stack) {
2127                 seq_printf(m, " stack");
2128         }
2129
2130         if (is_vm_hugetlb_page(vma)) {
2131                 check_huge_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end, md);
2132                 seq_printf(m, " huge");
2133         } else {
2134                 check_pgd_range(vma, vma->vm_start, vma->vm_end,
2135                         &node_states[N_HIGH_MEMORY], MPOL_MF_STATS, md);
2136         }
2137
2138         if (!md->pages)
2139                 goto out;
2140
2141         if (md->anon)
2142                 seq_printf(m," anon=%lu",md->anon);
2143
2144         if (md->dirty)
2145                 seq_printf(m," dirty=%lu",md->dirty);
2146
2147         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
2148                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
2149
2150         if (md->mapcount_max > 1)
2151                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
2152
2153         if (md->swapcache)
2154                 seq_printf(m," swapcache=%lu", md->swapcache);
2155
2156         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
2157                 seq_printf(m," active=%lu", md->active);
2158
2159         if (md->writeback)
2160                 seq_printf(m," writeback=%lu", md->writeback);
2161
2162         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
2163                 if (md->node[n])
2164                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
2165 out:
2166         seq_putc(m, '\n');
2167         kfree(md);
2168
2169         if (m->count < m->size)
2170                 m->version = (vma != priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
2171         return 0;
2172 }