mm/page_alloc.c: remove hand-coded get_order()
[linux-2.6] / 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 <clameter@sgi.com>
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/rmap.h>
25 #include <linux/topology.h>
26 #include <linux/cpu.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/writeback.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/vmalloc.h>
31 #include <linux/security.h>
32 #include <linux/memcontrol.h>
33
34 #include "internal.h"
35
36 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
37
38 /*
39  * Isolate one page from the LRU lists. If successful put it onto
40  * the indicated list with elevated page count.
41  *
42  * Result:
43  *  -EBUSY: page not on LRU list
44  *  0: page removed from LRU list and added to the specified list.
45  */
46 int isolate_lru_page(struct page *page, struct list_head *pagelist)
47 {
48         int ret = -EBUSY;
49
50         if (PageLRU(page)) {
51                 struct zone *zone = page_zone(page);
52
53                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
54                 if (PageLRU(page) && get_page_unless_zero(page)) {
55                         ret = 0;
56                         ClearPageLRU(page);
57                         if (PageActive(page))
58                                 del_page_from_active_list(zone, page);
59                         else
60                                 del_page_from_inactive_list(zone, page);
61                         list_add_tail(&page->lru, pagelist);
62                 }
63                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
64         }
65         return ret;
66 }
67
68 /*
69  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
70  * to be migrated using isolate_lru_page().
71  */
72 int migrate_prep(void)
73 {
74         /*
75          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
76          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
77          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
78          * pages that may be busy.
79          */
80         lru_add_drain_all();
81
82         return 0;
83 }
84
85 static inline void move_to_lru(struct page *page)
86 {
87         if (PageActive(page)) {
88                 /*
89                  * lru_cache_add_active checks that
90                  * the PG_active bit is off.
91                  */
92                 ClearPageActive(page);
93                 lru_cache_add_active(page);
94         } else {
95                 lru_cache_add(page);
96         }
97         put_page(page);
98 }
99
100 /*
101  * Add isolated pages on the list back to the LRU.
102  *
103  * returns the number of pages put back.
104  */
105 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
106 {
107         struct page *page;
108         struct page *page2;
109         int count = 0;
110
111         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
112                 list_del(&page->lru);
113                 move_to_lru(page);
114                 count++;
115         }
116         return count;
117 }
118
119 /*
120  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
121  */
122 static void remove_migration_pte(struct vm_area_struct *vma,
123                 struct page *old, struct page *new)
124 {
125         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
126         swp_entry_t entry;
127         pgd_t *pgd;
128         pud_t *pud;
129         pmd_t *pmd;
130         pte_t *ptep, pte;
131         spinlock_t *ptl;
132         unsigned long addr = page_address_in_vma(new, vma);
133
134         if (addr == -EFAULT)
135                 return;
136
137         pgd = pgd_offset(mm, addr);
138         if (!pgd_present(*pgd))
139                 return;
140
141         pud = pud_offset(pgd, addr);
142         if (!pud_present(*pud))
143                 return;
144
145         pmd = pmd_offset(pud, addr);
146         if (!pmd_present(*pmd))
147                 return;
148
149         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
150
151         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
152                 pte_unmap(ptep);
153                 return;
154         }
155
156         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
157         spin_lock(ptl);
158         pte = *ptep;
159         if (!is_swap_pte(pte))
160                 goto out;
161
162         entry = pte_to_swp_entry(pte);
163
164         if (!is_migration_entry(entry) || migration_entry_to_page(entry) != old)
165                 goto out;
166
167         /*
168          * Yes, ignore the return value from a GFP_ATOMIC mem_cgroup_charge.
169          * Failure is not an option here: we're now expected to remove every
170          * migration pte, and will cause crashes otherwise.  Normally this
171          * is not an issue: mem_cgroup_prepare_migration bumped up the old
172          * page_cgroup count for safety, that's now attached to the new page,
173          * so this charge should just be another incrementation of the count,
174          * to keep in balance with rmap.c's mem_cgroup_uncharging.  But if
175          * there's been a force_empty, those reference counts may no longer
176          * be reliable, and this charge can actually fail: oh well, we don't
177          * make the situation any worse by proceeding as if it had succeeded.
178          */
179         mem_cgroup_charge(new, mm, GFP_ATOMIC);
180
181         get_page(new);
182         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
183         if (is_write_migration_entry(entry))
184                 pte = pte_mkwrite(pte);
185         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
186         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
187
188         if (PageAnon(new))
189                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
190         else
191                 page_add_file_rmap(new);
192
193         /* No need to invalidate - it was non-present before */
194         update_mmu_cache(vma, addr, pte);
195
196 out:
197         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
198 }
199
200 /*
201  * Note that remove_file_migration_ptes will only work on regular mappings,
202  * Nonlinear mappings do not use migration entries.
203  */
204 static void remove_file_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
205 {
206         struct vm_area_struct *vma;
207         struct address_space *mapping = page_mapping(new);
208         struct prio_tree_iter iter;
209         pgoff_t pgoff = new->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
210
211         if (!mapping)
212                 return;
213
214         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
215
216         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff)
217                 remove_migration_pte(vma, old, new);
218
219         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
220 }
221
222 /*
223  * Must hold mmap_sem lock on at least one of the vmas containing
224  * the page so that the anon_vma cannot vanish.
225  */
226 static void remove_anon_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
227 {
228         struct anon_vma *anon_vma;
229         struct vm_area_struct *vma;
230         unsigned long mapping;
231
232         mapping = (unsigned long)new->mapping;
233
234         if (!mapping || (mapping & PAGE_MAPPING_ANON) == 0)
235                 return;
236
237         /*
238          * We hold the mmap_sem lock. So no need to call page_lock_anon_vma.
239          */
240         anon_vma = (struct anon_vma *) (mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
241         spin_lock(&anon_vma->lock);
242
243         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
244                 remove_migration_pte(vma, old, new);
245
246         spin_unlock(&anon_vma->lock);
247 }
248
249 /*
250  * Get rid of all migration entries and replace them by
251  * references to the indicated page.
252  */
253 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
254 {
255         if (PageAnon(new))
256                 remove_anon_migration_ptes(old, new);
257         else
258                 remove_file_migration_ptes(old, new);
259 }
260
261 /*
262  * Something used the pte of a page under migration. We need to
263  * get to the page and wait until migration is finished.
264  * When we return from this function the fault will be retried.
265  *
266  * This function is called from do_swap_page().
267  */
268 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
269                                 unsigned long address)
270 {
271         pte_t *ptep, pte;
272         spinlock_t *ptl;
273         swp_entry_t entry;
274         struct page *page;
275
276         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
277         pte = *ptep;
278         if (!is_swap_pte(pte))
279                 goto out;
280
281         entry = pte_to_swp_entry(pte);
282         if (!is_migration_entry(entry))
283                 goto out;
284
285         page = migration_entry_to_page(entry);
286
287         get_page(page);
288         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
289         wait_on_page_locked(page);
290         put_page(page);
291         return;
292 out:
293         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
294 }
295
296 /*
297  * Replace the page in the mapping.
298  *
299  * The number of remaining references must be:
300  * 1 for anonymous pages without a mapping
301  * 2 for pages with a mapping
302  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate set.
303  */
304 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
305                 struct page *newpage, struct page *page)
306 {
307         void **pslot;
308
309         if (!mapping) {
310                 /* Anonymous page without mapping */
311                 if (page_count(page) != 1)
312                         return -EAGAIN;
313                 return 0;
314         }
315
316         write_lock_irq(&mapping->tree_lock);
317
318         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
319                                         page_index(page));
320
321         if (page_count(page) != 2 + !!PagePrivate(page) ||
322                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
323                 write_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
324                 return -EAGAIN;
325         }
326
327         /*
328          * Now we know that no one else is looking at the page.
329          */
330         get_page(newpage);      /* add cache reference */
331 #ifdef CONFIG_SWAP
332         if (PageSwapCache(page)) {
333                 SetPageSwapCache(newpage);
334                 set_page_private(newpage, page_private(page));
335         }
336 #endif
337
338         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
339
340         /*
341          * Drop cache reference from old page.
342          * We know this isn't the last reference.
343          */
344         __put_page(page);
345
346         /*
347          * If moved to a different zone then also account
348          * the page for that zone. Other VM counters will be
349          * taken care of when we establish references to the
350          * new page and drop references to the old page.
351          *
352          * Note that anonymous pages are accounted for
353          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
354          * are mapped to swap space.
355          */
356         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
357         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
358
359         write_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
360
361         return 0;
362 }
363
364 /*
365  * Copy the page to its new location
366  */
367 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
368 {
369         copy_highpage(newpage, page);
370
371         if (PageError(page))
372                 SetPageError(newpage);
373         if (PageReferenced(page))
374                 SetPageReferenced(newpage);
375         if (PageUptodate(page))
376                 SetPageUptodate(newpage);
377         if (PageActive(page))
378                 SetPageActive(newpage);
379         if (PageChecked(page))
380                 SetPageChecked(newpage);
381         if (PageMappedToDisk(page))
382                 SetPageMappedToDisk(newpage);
383
384         if (PageDirty(page)) {
385                 clear_page_dirty_for_io(page);
386                 set_page_dirty(newpage);
387         }
388
389 #ifdef CONFIG_SWAP
390         ClearPageSwapCache(page);
391 #endif
392         ClearPageActive(page);
393         ClearPagePrivate(page);
394         set_page_private(page, 0);
395         page->mapping = NULL;
396
397         /*
398          * If any waiters have accumulated on the new page then
399          * wake them up.
400          */
401         if (PageWriteback(newpage))
402                 end_page_writeback(newpage);
403 }
404
405 /************************************************************
406  *                    Migration functions
407  ***********************************************************/
408
409 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
410 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
411                         struct page *newpage, struct page *page)
412 {
413         return -EIO;
414 }
415 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
416
417 /*
418  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
419  * pages that do not use PagePrivate.
420  *
421  * Pages are locked upon entry and exit.
422  */
423 int migrate_page(struct address_space *mapping,
424                 struct page *newpage, struct page *page)
425 {
426         int rc;
427
428         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
429
430         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
431
432         if (rc)
433                 return rc;
434
435         migrate_page_copy(newpage, page);
436         return 0;
437 }
438 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
439
440 #ifdef CONFIG_BLOCK
441 /*
442  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
443  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
444  * exist.
445  */
446 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
447                 struct page *newpage, struct page *page)
448 {
449         struct buffer_head *bh, *head;
450         int rc;
451
452         if (!page_has_buffers(page))
453                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
454
455         head = page_buffers(page);
456
457         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
458
459         if (rc)
460                 return rc;
461
462         bh = head;
463         do {
464                 get_bh(bh);
465                 lock_buffer(bh);
466                 bh = bh->b_this_page;
467
468         } while (bh != head);
469
470         ClearPagePrivate(page);
471         set_page_private(newpage, page_private(page));
472         set_page_private(page, 0);
473         put_page(page);
474         get_page(newpage);
475
476         bh = head;
477         do {
478                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
479                 bh = bh->b_this_page;
480
481         } while (bh != head);
482
483         SetPagePrivate(newpage);
484
485         migrate_page_copy(newpage, page);
486
487         bh = head;
488         do {
489                 unlock_buffer(bh);
490                 put_bh(bh);
491                 bh = bh->b_this_page;
492
493         } while (bh != head);
494
495         return 0;
496 }
497 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
498 #endif
499
500 /*
501  * Writeback a page to clean the dirty state
502  */
503 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
504 {
505         struct writeback_control wbc = {
506                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
507                 .nr_to_write = 1,
508                 .range_start = 0,
509                 .range_end = LLONG_MAX,
510                 .nonblocking = 1,
511                 .for_reclaim = 1
512         };
513         int rc;
514
515         if (!mapping->a_ops->writepage)
516                 /* No write method for the address space */
517                 return -EINVAL;
518
519         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
520                 /* Someone else already triggered a write */
521                 return -EAGAIN;
522
523         /*
524          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
525          * the page on some queue. So the page must be clean for
526          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
527          * page state is no longer what we checked for earlier.
528          * At this point we know that the migration attempt cannot
529          * be successful.
530          */
531         remove_migration_ptes(page, page);
532
533         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
534         if (rc < 0)
535                 /* I/O Error writing */
536                 return -EIO;
537
538         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
539                 /* unlocked. Relock */
540                 lock_page(page);
541
542         return -EAGAIN;
543 }
544
545 /*
546  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
547  */
548 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
549         struct page *newpage, struct page *page)
550 {
551         if (PageDirty(page))
552                 return writeout(mapping, page);
553
554         /*
555          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
556          * We must have no buffers or drop them.
557          */
558         if (PagePrivate(page) &&
559             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
560                 return -EAGAIN;
561
562         return migrate_page(mapping, newpage, page);
563 }
564
565 /*
566  * Move a page to a newly allocated page
567  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
568  *
569  * The new page will have replaced the old page if this function
570  * is successful.
571  */
572 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
573 {
574         struct address_space *mapping;
575         int rc;
576
577         /*
578          * Block others from accessing the page when we get around to
579          * establishing additional references. We are the only one
580          * holding a reference to the new page at this point.
581          */
582         if (TestSetPageLocked(newpage))
583                 BUG();
584
585         /* Prepare mapping for the new page.*/
586         newpage->index = page->index;
587         newpage->mapping = page->mapping;
588
589         mapping = page_mapping(page);
590         if (!mapping)
591                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
592         else if (mapping->a_ops->migratepage)
593                 /*
594                  * Most pages have a mapping and most filesystems
595                  * should provide a migration function. Anonymous
596                  * pages are part of swap space which also has its
597                  * own migration function. This is the most common
598                  * path for page migration.
599                  */
600                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
601                                                 newpage, page);
602         else
603                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
604
605         if (!rc) {
606                 mem_cgroup_page_migration(page, newpage);
607                 remove_migration_ptes(page, newpage);
608         } else
609                 newpage->mapping = NULL;
610
611         unlock_page(newpage);
612
613         return rc;
614 }
615
616 /*
617  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
618  * to the newly allocated page in newpage.
619  */
620 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
621                         struct page *page, int force)
622 {
623         int rc = 0;
624         int *result = NULL;
625         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
626         int rcu_locked = 0;
627         int charge = 0;
628
629         if (!newpage)
630                 return -ENOMEM;
631
632         if (page_count(page) == 1)
633                 /* page was freed from under us. So we are done. */
634                 goto move_newpage;
635
636         rc = -EAGAIN;
637         if (TestSetPageLocked(page)) {
638                 if (!force)
639                         goto move_newpage;
640                 lock_page(page);
641         }
642
643         if (PageWriteback(page)) {
644                 if (!force)
645                         goto unlock;
646                 wait_on_page_writeback(page);
647         }
648         /*
649          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
650          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
651          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
652          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
653          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
654          * just care Anon page here.
655          */
656         if (PageAnon(page)) {
657                 rcu_read_lock();
658                 rcu_locked = 1;
659         }
660
661         /*
662          * Corner case handling:
663          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
664          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
665          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
666          * trigger a BUG.  So handle it here.
667          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
668          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
669          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
670          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
671          * free the metadata, so the page can be freed.
672          */
673         if (!page->mapping) {
674                 if (!PageAnon(page) && PagePrivate(page)) {
675                         /*
676                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
677                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
678                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
679                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
680                          *    needs to be effective.
681                          */
682                         try_to_free_buffers(page);
683                 }
684                 goto rcu_unlock;
685         }
686
687         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page);
688         /* Establish migration ptes or remove ptes */
689         try_to_unmap(page, 1);
690
691         if (!page_mapped(page))
692                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
693
694         if (rc) {
695                 remove_migration_ptes(page, page);
696                 if (charge)
697                         mem_cgroup_end_migration(page);
698         } else if (charge)
699                 mem_cgroup_end_migration(newpage);
700 rcu_unlock:
701         if (rcu_locked)
702                 rcu_read_unlock();
703
704 unlock:
705
706         unlock_page(page);
707
708         if (rc != -EAGAIN) {
709                 /*
710                  * A page that has been migrated has all references
711                  * removed and will be freed. A page that has not been
712                  * migrated will have kepts its references and be
713                  * restored.
714                  */
715                 list_del(&page->lru);
716                 move_to_lru(page);
717         }
718
719 move_newpage:
720         /*
721          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
722          * then this will free the page.
723          */
724         move_to_lru(newpage);
725         if (result) {
726                 if (rc)
727                         *result = rc;
728                 else
729                         *result = page_to_nid(newpage);
730         }
731         return rc;
732 }
733
734 /*
735  * migrate_pages
736  *
737  * The function takes one list of pages to migrate and a function
738  * that determines from the page to be migrated and the private data
739  * the target of the move and allocates the page.
740  *
741  * The function returns after 10 attempts or if no pages
742  * are movable anymore because to has become empty
743  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
744  * returned to the LRU or freed.
745  *
746  * Return: Number of pages not migrated or error code.
747  */
748 int migrate_pages(struct list_head *from,
749                 new_page_t get_new_page, unsigned long private)
750 {
751         int retry = 1;
752         int nr_failed = 0;
753         int pass = 0;
754         struct page *page;
755         struct page *page2;
756         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
757         int rc;
758
759         if (!swapwrite)
760                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
761
762         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
763                 retry = 0;
764
765                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
766                         cond_resched();
767
768                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
769                                                 page, pass > 2);
770
771                         switch(rc) {
772                         case -ENOMEM:
773                                 goto out;
774                         case -EAGAIN:
775                                 retry++;
776                                 break;
777                         case 0:
778                                 break;
779                         default:
780                                 /* Permanent failure */
781                                 nr_failed++;
782                                 break;
783                         }
784                 }
785         }
786         rc = 0;
787 out:
788         if (!swapwrite)
789                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
790
791         putback_lru_pages(from);
792
793         if (rc)
794                 return rc;
795
796         return nr_failed + retry;
797 }
798
799 #ifdef CONFIG_NUMA
800 /*
801  * Move a list of individual pages
802  */
803 struct page_to_node {
804         unsigned long addr;
805         struct page *page;
806         int node;
807         int status;
808 };
809
810 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
811                 int **result)
812 {
813         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
814
815         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
816                 pm++;
817
818         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
819                 return NULL;
820
821         *result = &pm->status;
822
823         return alloc_pages_node(pm->node,
824                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
825 }
826
827 /*
828  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
829  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
830  * and the node number must contain a valid target node.
831  */
832 static int do_move_pages(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm,
833                                 int migrate_all)
834 {
835         int err;
836         struct page_to_node *pp;
837         LIST_HEAD(pagelist);
838
839         down_read(&mm->mmap_sem);
840
841         /*
842          * Build a list of pages to migrate
843          */
844         migrate_prep();
845         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
846                 struct vm_area_struct *vma;
847                 struct page *page;
848
849                 /*
850                  * A valid page pointer that will not match any of the
851                  * pages that will be moved.
852                  */
853                 pp->page = ZERO_PAGE(0);
854
855                 err = -EFAULT;
856                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
857                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
858                         goto set_status;
859
860                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
861                 err = -ENOENT;
862                 if (!page)
863                         goto set_status;
864
865                 if (PageReserved(page))         /* Check for zero page */
866                         goto put_and_set;
867
868                 pp->page = page;
869                 err = page_to_nid(page);
870
871                 if (err == pp->node)
872                         /*
873                          * Node already in the right place
874                          */
875                         goto put_and_set;
876
877                 err = -EACCES;
878                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
879                                 !migrate_all)
880                         goto put_and_set;
881
882                 err = isolate_lru_page(page, &pagelist);
883 put_and_set:
884                 /*
885                  * Either remove the duplicate refcount from
886                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
887                  * not isolated.
888                  */
889                 put_page(page);
890 set_status:
891                 pp->status = err;
892         }
893
894         if (!list_empty(&pagelist))
895                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
896                                 (unsigned long)pm);
897         else
898                 err = -ENOENT;
899
900         up_read(&mm->mmap_sem);
901         return err;
902 }
903
904 /*
905  * Determine the nodes of a list of pages. The addr in the pm array
906  * must have been set to the virtual address of which we want to determine
907  * the node number.
908  */
909 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm)
910 {
911         down_read(&mm->mmap_sem);
912
913         for ( ; pm->node != MAX_NUMNODES; pm++) {
914                 struct vm_area_struct *vma;
915                 struct page *page;
916                 int err;
917
918                 err = -EFAULT;
919                 vma = find_vma(mm, pm->addr);
920                 if (!vma)
921                         goto set_status;
922
923                 page = follow_page(vma, pm->addr, 0);
924                 err = -ENOENT;
925                 /* Use PageReserved to check for zero page */
926                 if (!page || PageReserved(page))
927                         goto set_status;
928
929                 err = page_to_nid(page);
930 set_status:
931                 pm->status = err;
932         }
933
934         up_read(&mm->mmap_sem);
935         return 0;
936 }
937
938 /*
939  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
940  * process.
941  */
942 asmlinkage long sys_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
943                         const void __user * __user *pages,
944                         const int __user *nodes,
945                         int __user *status, int flags)
946 {
947         int err = 0;
948         int i;
949         struct task_struct *task;
950         nodemask_t task_nodes;
951         struct mm_struct *mm;
952         struct page_to_node *pm = NULL;
953
954         /* Check flags */
955         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
956                 return -EINVAL;
957
958         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
959                 return -EPERM;
960
961         /* Find the mm_struct */
962         read_lock(&tasklist_lock);
963         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
964         if (!task) {
965                 read_unlock(&tasklist_lock);
966                 return -ESRCH;
967         }
968         mm = get_task_mm(task);
969         read_unlock(&tasklist_lock);
970
971         if (!mm)
972                 return -EINVAL;
973
974         /*
975          * Check if this process has the right to modify the specified
976          * process. The right exists if the process has administrative
977          * capabilities, superuser privileges or the same
978          * userid as the target process.
979          */
980         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
981             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
982             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
983                 err = -EPERM;
984                 goto out2;
985         }
986
987         err = security_task_movememory(task);
988         if (err)
989                 goto out2;
990
991
992         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
993
994         /* Limit nr_pages so that the multiplication may not overflow */
995         if (nr_pages >= ULONG_MAX / sizeof(struct page_to_node) - 1) {
996                 err = -E2BIG;
997                 goto out2;
998         }
999
1000         pm = vmalloc((nr_pages + 1) * sizeof(struct page_to_node));
1001         if (!pm) {
1002                 err = -ENOMEM;
1003                 goto out2;
1004         }
1005
1006         /*
1007          * Get parameters from user space and initialize the pm
1008          * array. Return various errors if the user did something wrong.
1009          */
1010         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1011                 const void __user *p;
1012
1013                 err = -EFAULT;
1014                 if (get_user(p, pages + i))
1015                         goto out;
1016
1017                 pm[i].addr = (unsigned long)p;
1018                 if (nodes) {
1019                         int node;
1020
1021                         if (get_user(node, nodes + i))
1022                                 goto out;
1023
1024                         err = -ENODEV;
1025                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
1026                                 goto out;
1027
1028                         err = -EACCES;
1029                         if (!node_isset(node, task_nodes))
1030                                 goto out;
1031
1032                         pm[i].node = node;
1033                 } else
1034                         pm[i].node = 0; /* anything to not match MAX_NUMNODES */
1035         }
1036         /* End marker */
1037         pm[nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
1038
1039         if (nodes)
1040                 err = do_move_pages(mm, pm, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1041         else
1042                 err = do_pages_stat(mm, pm);
1043
1044         if (err >= 0)
1045                 /* Return status information */
1046                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1047                         if (put_user(pm[i].status, status + i))
1048                                 err = -EFAULT;
1049
1050 out:
1051         vfree(pm);
1052 out2:
1053         mmput(mm);
1054         return err;
1055 }
1056 #endif
1057
1058 /*
1059  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1060  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1061  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1062  */
1063 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1064         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1065 {
1066         struct vm_area_struct *vma;
1067         int err = 0;
1068
1069         for(vma = mm->mmap; vma->vm_next && !err; vma = vma->vm_next) {
1070                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1071                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1072                         if (err)
1073                                 break;
1074                 }
1075         }
1076         return err;
1077 }