SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - mm/migrate.c

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