Merge tag 'riscv-for-linus-6.9-mw2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / mempolicy.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
4  *
5  * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
6  * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
7  *
8  * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
9  * be allocated.
10  *
11  * Support four policies per VMA and per process:
12  *
13  * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
14  *
15  * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
16  *                with normal fallback if it fails.
17  *                For VMA based allocations this interleaves based on the
18  *                offset into the backing object or offset into the mapping
19  *                for anonymous memory. For process policy an process counter
20  *                is used.
21  *
22  * weighted interleave
23  *                Allocate memory interleaved over a set of nodes based on
24  *                a set of weights (per-node), with normal fallback if it
25  *                fails.  Otherwise operates the same as interleave.
26  *                Example: nodeset(0,1) & weights (2,1) - 2 pages allocated
27  *                on node 0 for every 1 page allocated on node 1.
28  *
29  * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
30  *                no fallback.
31  *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
32  *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
33  *                the allocation to memory nodes instead
34  *
35  * preferred      Try a specific node first before normal fallback.
36  *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
37  *                on the local CPU. This is normally identical to default,
38  *                but useful to set in a VMA when you have a non default
39  *                process policy.
40  *
41  * preferred many Try a set of nodes first before normal fallback. This is
42  *                similar to preferred without the special case.
43  *
44  * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
45  *                use the process policy. This is what Linux always did
46  *                in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
47  *
48  * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
49  * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
50  * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
51  * allocations for a VMA in the VM.
52  *
53  * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
54  * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
55  * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
56  *
57  * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
58  * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
59  * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
60  * Same with GFP_DMA allocations.
61  *
62  * For shmem/tmpfs shared memory the policy is shared between
63  * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
64  */
65
66 /* Notebook:
67    fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
68    object
69    statistics for bigpages
70    global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
71    first item above.
72    handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
73    grows down?
74    make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
75    kernel is not always grateful with that.
76 */
77
78 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
79
80 #include <linux/mempolicy.h>
81 #include <linux/pagewalk.h>
82 #include <linux/highmem.h>
83 #include <linux/hugetlb.h>
84 #include <linux/kernel.h>
85 #include <linux/sched.h>
86 #include <linux/sched/mm.h>
87 #include <linux/sched/numa_balancing.h>
88 #include <linux/sched/task.h>
89 #include <linux/nodemask.h>
90 #include <linux/cpuset.h>
91 #include <linux/slab.h>
92 #include <linux/string.h>
93 #include <linux/export.h>
94 #include <linux/nsproxy.h>
95 #include <linux/interrupt.h>
96 #include <linux/init.h>
97 #include <linux/compat.h>
98 #include <linux/ptrace.h>
99 #include <linux/swap.h>
100 #include <linux/seq_file.h>
101 #include <linux/proc_fs.h>
102 #include <linux/migrate.h>
103 #include <linux/ksm.h>
104 #include <linux/rmap.h>
105 #include <linux/security.h>
106 #include <linux/syscalls.h>
107 #include <linux/ctype.h>
108 #include <linux/mm_inline.h>
109 #include <linux/mmu_notifier.h>
110 #include <linux/printk.h>
111 #include <linux/swapops.h>
112
113 #include <asm/tlbflush.h>
114 #include <asm/tlb.h>
115 #include <linux/uaccess.h>
116
117 #include "internal.h"
118
119 /* Internal flags */
120 #define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)    /* Skip checks for continuous vmas */
121 #define MPOL_MF_INVERT       (MPOL_MF_INTERNAL << 1)    /* Invert check for nodemask */
122 #define MPOL_MF_WRLOCK       (MPOL_MF_INTERNAL << 2)    /* Write-lock walked vmas */
123
124 static struct kmem_cache *policy_cache;
125 static struct kmem_cache *sn_cache;
126
127 /* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
128    policied. */
129 enum zone_type policy_zone = 0;
130
131 /*
132  * run-time system-wide default policy => local allocation
133  */
134 static struct mempolicy default_policy = {
135         .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
136         .mode = MPOL_LOCAL,
137 };
138
139 static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
140
141 /*
142  * iw_table is the sysfs-set interleave weight table, a value of 0 denotes
143  * system-default value should be used. A NULL iw_table also denotes that
144  * system-default values should be used. Until the system-default table
145  * is implemented, the system-default is always 1.
146  *
147  * iw_table is RCU protected
148  */
149 static u8 __rcu *iw_table;
150 static DEFINE_MUTEX(iw_table_lock);
151
152 static u8 get_il_weight(int node)
153 {
154         u8 *table;
155         u8 weight;
156
157         rcu_read_lock();
158         table = rcu_dereference(iw_table);
159         /* if no iw_table, use system default */
160         weight = table ? table[node] : 1;
161         /* if value in iw_table is 0, use system default */
162         weight = weight ? weight : 1;
163         rcu_read_unlock();
164         return weight;
165 }
166
167 /**
168  * numa_nearest_node - Find nearest node by state
169  * @node: Node id to start the search
170  * @state: State to filter the search
171  *
172  * Lookup the closest node by distance if @nid is not in state.
173  *
174  * Return: this @node if it is in state, otherwise the closest node by distance
175  */
176 int numa_nearest_node(int node, unsigned int state)
177 {
178         int min_dist = INT_MAX, dist, n, min_node;
179
180         if (state >= NR_NODE_STATES)
181                 return -EINVAL;
182
183         if (node == NUMA_NO_NODE || node_state(node, state))
184                 return node;
185
186         min_node = node;
187         for_each_node_state(n, state) {
188                 dist = node_distance(node, n);
189                 if (dist < min_dist) {
190                         min_dist = dist;
191                         min_node = n;
192                 }
193         }
194
195         return min_node;
196 }
197 EXPORT_SYMBOL_GPL(numa_nearest_node);
198
199 struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
200 {
201         struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
202         int node;
203
204         if (pol)
205                 return pol;
206
207         node = numa_node_id();
208         if (node != NUMA_NO_NODE) {
209                 pol = &preferred_node_policy[node];
210                 /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
211                 if (pol->mode)
212                         return pol;
213         }
214
215         return &default_policy;
216 }
217
218 static const struct mempolicy_operations {
219         int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
220         void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
221 } mpol_ops[MPOL_MAX];
222
223 static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
224 {
225         return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
226 }
227
228 static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
229                                    const nodemask_t *rel)
230 {
231         nodemask_t tmp;
232         nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
233         nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
234 }
235
236 static int mpol_new_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
237 {
238         if (nodes_empty(*nodes))
239                 return -EINVAL;
240         pol->nodes = *nodes;
241         return 0;
242 }
243
244 static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
245 {
246         if (nodes_empty(*nodes))
247                 return -EINVAL;
248
249         nodes_clear(pol->nodes);
250         node_set(first_node(*nodes), pol->nodes);
251         return 0;
252 }
253
254 /*
255  * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
256  * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
257  * parameter with respect to the policy mode and flags.
258  *
259  * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
260  * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_lock for write.
261  */
262 static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
263                      const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
264 {
265         int ret;
266
267         /*
268          * Default (pol==NULL) resp. local memory policies are not a
269          * subject of any remapping. They also do not need any special
270          * constructor.
271          */
272         if (!pol || pol->mode == MPOL_LOCAL)
273                 return 0;
274
275         /* Check N_MEMORY */
276         nodes_and(nsc->mask1,
277                   cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
278
279         VM_BUG_ON(!nodes);
280
281         if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
282                 mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
283         else
284                 nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
285
286         if (mpol_store_user_nodemask(pol))
287                 pol->w.user_nodemask = *nodes;
288         else
289                 pol->w.cpuset_mems_allowed = cpuset_current_mems_allowed;
290
291         ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
292         return ret;
293 }
294
295 /*
296  * This function just creates a new policy, does some check and simple
297  * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
298  */
299 static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
300                                   nodemask_t *nodes)
301 {
302         struct mempolicy *policy;
303
304         if (mode == MPOL_DEFAULT) {
305                 if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
306                         return ERR_PTR(-EINVAL);
307                 return NULL;
308         }
309         VM_BUG_ON(!nodes);
310
311         /*
312          * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
313          * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
314          * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
315          */
316         if (mode == MPOL_PREFERRED) {
317                 if (nodes_empty(*nodes)) {
318                         if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
319                              (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
320                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
321
322                         mode = MPOL_LOCAL;
323                 }
324         } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
325                 if (!nodes_empty(*nodes) ||
326                     (flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
327                     (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
328                         return ERR_PTR(-EINVAL);
329         } else if (nodes_empty(*nodes))
330                 return ERR_PTR(-EINVAL);
331
332         policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
333         if (!policy)
334                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
335         atomic_set(&policy->refcnt, 1);
336         policy->mode = mode;
337         policy->flags = flags;
338         policy->home_node = NUMA_NO_NODE;
339
340         return policy;
341 }
342
343 /* Slow path of a mpol destructor. */
344 void __mpol_put(struct mempolicy *pol)
345 {
346         if (!atomic_dec_and_test(&pol->refcnt))
347                 return;
348         kmem_cache_free(policy_cache, pol);
349 }
350
351 static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
352 {
353 }
354
355 static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
356 {
357         nodemask_t tmp;
358
359         if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
360                 nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
361         else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
362                 mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
363         else {
364                 nodes_remap(tmp, pol->nodes, pol->w.cpuset_mems_allowed,
365                                                                 *nodes);
366                 pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
367         }
368
369         if (nodes_empty(tmp))
370                 tmp = *nodes;
371
372         pol->nodes = tmp;
373 }
374
375 static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
376                                                 const nodemask_t *nodes)
377 {
378         pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
379 }
380
381 /*
382  * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
383  *
384  * Per-vma policies are protected by mmap_lock. Allocations using per-task
385  * policies are protected by task->mems_allowed_seq to prevent a premature
386  * OOM/allocation failure due to parallel nodemask modification.
387  */
388 static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask)
389 {
390         if (!pol || pol->mode == MPOL_LOCAL)
391                 return;
392         if (!mpol_store_user_nodemask(pol) &&
393             nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
394                 return;
395
396         mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask);
397 }
398
399 /*
400  * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
401  * pointer, and updates task mempolicy.
402  *
403  * Called with task's alloc_lock held.
404  */
405 void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new)
406 {
407         mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new);
408 }
409
410 /*
411  * Rebind each vma in mm to new nodemask.
412  *
413  * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_lock during call.
414  */
415 void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
416 {
417         struct vm_area_struct *vma;
418         VMA_ITERATOR(vmi, mm, 0);
419
420         mmap_write_lock(mm);
421         for_each_vma(vmi, vma) {
422                 vma_start_write(vma);
423                 mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new);
424         }
425         mmap_write_unlock(mm);
426 }
427
428 static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
429         [MPOL_DEFAULT] = {
430                 .rebind = mpol_rebind_default,
431         },
432         [MPOL_INTERLEAVE] = {
433                 .create = mpol_new_nodemask,
434                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
435         },
436         [MPOL_PREFERRED] = {
437                 .create = mpol_new_preferred,
438                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
439         },
440         [MPOL_BIND] = {
441                 .create = mpol_new_nodemask,
442                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
443         },
444         [MPOL_LOCAL] = {
445                 .rebind = mpol_rebind_default,
446         },
447         [MPOL_PREFERRED_MANY] = {
448                 .create = mpol_new_nodemask,
449                 .rebind = mpol_rebind_preferred,
450         },
451         [MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE] = {
452                 .create = mpol_new_nodemask,
453                 .rebind = mpol_rebind_nodemask,
454         },
455 };
456
457 static bool migrate_folio_add(struct folio *folio, struct list_head *foliolist,
458                                 unsigned long flags);
459 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *pol,
460                                 pgoff_t ilx, int *nid);
461
462 static bool strictly_unmovable(unsigned long flags)
463 {
464         /*
465          * STRICT without MOVE flags lets do_mbind() fail immediately with -EIO
466          * if any misplaced page is found.
467          */
468         return (flags & (MPOL_MF_STRICT | MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) ==
469                          MPOL_MF_STRICT;
470 }
471
472 struct migration_mpol {         /* for alloc_migration_target_by_mpol() */
473         struct mempolicy *pol;
474         pgoff_t ilx;
475 };
476
477 struct queue_pages {
478         struct list_head *pagelist;
479         unsigned long flags;
480         nodemask_t *nmask;
481         unsigned long start;
482         unsigned long end;
483         struct vm_area_struct *first;
484         struct folio *large;            /* note last large folio encountered */
485         long nr_failed;                 /* could not be isolated at this time */
486 };
487
488 /*
489  * Check if the folio's nid is in qp->nmask.
490  *
491  * If MPOL_MF_INVERT is set in qp->flags, check if the nid is
492  * in the invert of qp->nmask.
493  */
494 static inline bool queue_folio_required(struct folio *folio,
495                                         struct queue_pages *qp)
496 {
497         int nid = folio_nid(folio);
498         unsigned long flags = qp->flags;
499
500         return node_isset(nid, *qp->nmask) == !(flags & MPOL_MF_INVERT);
501 }
502
503 static void queue_folios_pmd(pmd_t *pmd, struct mm_walk *walk)
504 {
505         struct folio *folio;
506         struct queue_pages *qp = walk->private;
507
508         if (unlikely(is_pmd_migration_entry(*pmd))) {
509                 qp->nr_failed++;
510                 return;
511         }
512         folio = pfn_folio(pmd_pfn(*pmd));
513         if (is_huge_zero_page(&folio->page)) {
514                 walk->action = ACTION_CONTINUE;
515                 return;
516         }
517         if (!queue_folio_required(folio, qp))
518                 return;
519         if (!(qp->flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) ||
520             !vma_migratable(walk->vma) ||
521             !migrate_folio_add(folio, qp->pagelist, qp->flags))
522                 qp->nr_failed++;
523 }
524
525 /*
526  * Scan through folios, checking if they satisfy the required conditions,
527  * moving them from LRU to local pagelist for migration if they do (or not).
528  *
529  * queue_folios_pte_range() has two possible return values:
530  * 0 - continue walking to scan for more, even if an existing folio on the
531  *     wrong node could not be isolated and queued for migration.
532  * -EIO - only MPOL_MF_STRICT was specified, without MPOL_MF_MOVE or ..._ALL,
533  *        and an existing folio was on a node that does not follow the policy.
534  */
535 static int queue_folios_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
536                         unsigned long end, struct mm_walk *walk)
537 {
538         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
539         struct folio *folio;
540         struct queue_pages *qp = walk->private;
541         unsigned long flags = qp->flags;
542         pte_t *pte, *mapped_pte;
543         pte_t ptent;
544         spinlock_t *ptl;
545
546         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
547         if (ptl) {
548                 queue_folios_pmd(pmd, walk);
549                 spin_unlock(ptl);
550                 goto out;
551         }
552
553         mapped_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
554         if (!pte) {
555                 walk->action = ACTION_AGAIN;
556                 return 0;
557         }
558         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
559                 ptent = ptep_get(pte);
560                 if (pte_none(ptent))
561                         continue;
562                 if (!pte_present(ptent)) {
563                         if (is_migration_entry(pte_to_swp_entry(ptent)))
564                                 qp->nr_failed++;
565                         continue;
566                 }
567                 folio = vm_normal_folio(vma, addr, ptent);
568                 if (!folio || folio_is_zone_device(folio))
569                         continue;
570                 /*
571                  * vm_normal_folio() filters out zero pages, but there might
572                  * still be reserved folios to skip, perhaps in a VDSO.
573                  */
574                 if (folio_test_reserved(folio))
575                         continue;
576                 if (!queue_folio_required(folio, qp))
577                         continue;
578                 if (folio_test_large(folio)) {
579                         /*
580                          * A large folio can only be isolated from LRU once,
581                          * but may be mapped by many PTEs (and Copy-On-Write may
582                          * intersperse PTEs of other, order 0, folios).  This is
583                          * a common case, so don't mistake it for failure (but
584                          * there can be other cases of multi-mapped pages which
585                          * this quick check does not help to filter out - and a
586                          * search of the pagelist might grow to be prohibitive).
587                          *
588                          * migrate_pages(&pagelist) returns nr_failed folios, so
589                          * check "large" now so that queue_pages_range() returns
590                          * a comparable nr_failed folios.  This does imply that
591                          * if folio could not be isolated for some racy reason
592                          * at its first PTE, later PTEs will not give it another
593                          * chance of isolation; but keeps the accounting simple.
594                          */
595                         if (folio == qp->large)
596                                 continue;
597                         qp->large = folio;
598                 }
599                 if (!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) ||
600                     !vma_migratable(vma) ||
601                     !migrate_folio_add(folio, qp->pagelist, flags)) {
602                         qp->nr_failed++;
603                         if (strictly_unmovable(flags))
604                                 break;
605                 }
606         }
607         pte_unmap_unlock(mapped_pte, ptl);
608         cond_resched();
609 out:
610         if (qp->nr_failed && strictly_unmovable(flags))
611                 return -EIO;
612         return 0;
613 }
614
615 static int queue_folios_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
616                                unsigned long addr, unsigned long end,
617                                struct mm_walk *walk)
618 {
619 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
620         struct queue_pages *qp = walk->private;
621         unsigned long flags = qp->flags;
622         struct folio *folio;
623         spinlock_t *ptl;
624         pte_t entry;
625
626         ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
627         entry = huge_ptep_get(pte);
628         if (!pte_present(entry)) {
629                 if (unlikely(is_hugetlb_entry_migration(entry)))
630                         qp->nr_failed++;
631                 goto unlock;
632         }
633         folio = pfn_folio(pte_pfn(entry));
634         if (!queue_folio_required(folio, qp))
635                 goto unlock;
636         if (!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) ||
637             !vma_migratable(walk->vma)) {
638                 qp->nr_failed++;
639                 goto unlock;
640         }
641         /*
642          * Unless MPOL_MF_MOVE_ALL, we try to avoid migrating a shared folio.
643          * Choosing not to migrate a shared folio is not counted as a failure.
644          *
645          * To check if the folio is shared, ideally we want to make sure
646          * every page is mapped to the same process. Doing that is very
647          * expensive, so check the estimated sharers of the folio instead.
648          */
649         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
650             (folio_estimated_sharers(folio) == 1 && !hugetlb_pmd_shared(pte)))
651                 if (!isolate_hugetlb(folio, qp->pagelist))
652                         qp->nr_failed++;
653 unlock:
654         spin_unlock(ptl);
655         if (qp->nr_failed && strictly_unmovable(flags))
656                 return -EIO;
657 #endif
658         return 0;
659 }
660
661 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
662 /*
663  * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
664  * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
665  * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
666  *
667  * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
668  * an architecture makes a different choice, it will need further
669  * changes to the core.
670  */
671 unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
672                         unsigned long addr, unsigned long end)
673 {
674         struct mmu_gather tlb;
675         long nr_updated;
676
677         tlb_gather_mmu(&tlb, vma->vm_mm);
678
679         nr_updated = change_protection(&tlb, vma, addr, end, MM_CP_PROT_NUMA);
680         if (nr_updated > 0)
681                 count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
682
683         tlb_finish_mmu(&tlb);
684
685         return nr_updated;
686 }
687 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
688
689 static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
690                                 struct mm_walk *walk)
691 {
692         struct vm_area_struct *next, *vma = walk->vma;
693         struct queue_pages *qp = walk->private;
694         unsigned long flags = qp->flags;
695
696         /* range check first */
697         VM_BUG_ON_VMA(!range_in_vma(vma, start, end), vma);
698
699         if (!qp->first) {
700                 qp->first = vma;
701                 if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK) &&
702                         (qp->start < vma->vm_start))
703                         /* hole at head side of range */
704                         return -EFAULT;
705         }
706         next = find_vma(vma->vm_mm, vma->vm_end);
707         if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK) &&
708                 ((vma->vm_end < qp->end) &&
709                 (!next || vma->vm_end < next->vm_start)))
710                 /* hole at middle or tail of range */
711                 return -EFAULT;
712
713         /*
714          * Need check MPOL_MF_STRICT to return -EIO if possible
715          * regardless of vma_migratable
716          */
717         if (!vma_migratable(vma) &&
718             !(flags & MPOL_MF_STRICT))
719                 return 1;
720
721         /*
722          * Check page nodes, and queue pages to move, in the current vma.
723          * But if no moving, and no strict checking, the scan can be skipped.
724          */
725         if (flags & (MPOL_MF_STRICT | MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
726                 return 0;
727         return 1;
728 }
729
730 static const struct mm_walk_ops queue_pages_walk_ops = {
731         .hugetlb_entry          = queue_folios_hugetlb,
732         .pmd_entry              = queue_folios_pte_range,
733         .test_walk              = queue_pages_test_walk,
734         .walk_lock              = PGWALK_RDLOCK,
735 };
736
737 static const struct mm_walk_ops queue_pages_lock_vma_walk_ops = {
738         .hugetlb_entry          = queue_folios_hugetlb,
739         .pmd_entry              = queue_folios_pte_range,
740         .test_walk              = queue_pages_test_walk,
741         .walk_lock              = PGWALK_WRLOCK,
742 };
743
744 /*
745  * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
746  *
747  * If pages found in a given range are not on the required set of @nodes,
748  * and migration is allowed, they are isolated and queued to @pagelist.
749  *
750  * queue_pages_range() may return:
751  * 0 - all pages already on the right node, or successfully queued for moving
752  *     (or neither strict checking nor moving requested: only range checking).
753  * >0 - this number of misplaced folios could not be queued for moving
754  *      (a hugetlbfs page or a transparent huge page being counted as 1).
755  * -EIO - a misplaced page found, when MPOL_MF_STRICT specified without MOVEs.
756  * -EFAULT - a hole in the memory range, when MPOL_MF_DISCONTIG_OK unspecified.
757  */
758 static long
759 queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
760                 nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
761                 struct list_head *pagelist)
762 {
763         int err;
764         struct queue_pages qp = {
765                 .pagelist = pagelist,
766                 .flags = flags,
767                 .nmask = nodes,
768                 .start = start,
769                 .end = end,
770                 .first = NULL,
771         };
772         const struct mm_walk_ops *ops = (flags & MPOL_MF_WRLOCK) ?
773                         &queue_pages_lock_vma_walk_ops : &queue_pages_walk_ops;
774
775         err = walk_page_range(mm, start, end, ops, &qp);
776
777         if (!qp.first)
778                 /* whole range in hole */
779                 err = -EFAULT;
780
781         return err ? : qp.nr_failed;
782 }
783
784 /*
785  * Apply policy to a single VMA
786  * This must be called with the mmap_lock held for writing.
787  */
788 static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
789                                 struct mempolicy *pol)
790 {
791         int err;
792         struct mempolicy *old;
793         struct mempolicy *new;
794
795         vma_assert_write_locked(vma);
796
797         new = mpol_dup(pol);
798         if (IS_ERR(new))
799                 return PTR_ERR(new);
800
801         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
802                 err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
803                 if (err)
804                         goto err_out;
805         }
806
807         old = vma->vm_policy;
808         vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_lock */
809         mpol_put(old);
810
811         return 0;
812  err_out:
813         mpol_put(new);
814         return err;
815 }
816
817 /* Split or merge the VMA (if required) and apply the new policy */
818 static int mbind_range(struct vma_iterator *vmi, struct vm_area_struct *vma,
819                 struct vm_area_struct **prev, unsigned long start,
820                 unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
821 {
822         unsigned long vmstart, vmend;
823
824         vmend = min(end, vma->vm_end);
825         if (start > vma->vm_start) {
826                 *prev = vma;
827                 vmstart = start;
828         } else {
829                 vmstart = vma->vm_start;
830         }
831
832         if (mpol_equal(vma->vm_policy, new_pol)) {
833                 *prev = vma;
834                 return 0;
835         }
836
837         vma =  vma_modify_policy(vmi, *prev, vma, vmstart, vmend, new_pol);
838         if (IS_ERR(vma))
839                 return PTR_ERR(vma);
840
841         *prev = vma;
842         return vma_replace_policy(vma, new_pol);
843 }
844
845 /* Set the process memory policy */
846 static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
847                              nodemask_t *nodes)
848 {
849         struct mempolicy *new, *old;
850         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
851         int ret;
852
853         if (!scratch)
854                 return -ENOMEM;
855
856         new = mpol_new(mode, flags, nodes);
857         if (IS_ERR(new)) {
858                 ret = PTR_ERR(new);
859                 goto out;
860         }
861
862         task_lock(current);
863         ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
864         if (ret) {
865                 task_unlock(current);
866                 mpol_put(new);
867                 goto out;
868         }
869
870         old = current->mempolicy;
871         current->mempolicy = new;
872         if (new && (new->mode == MPOL_INTERLEAVE ||
873                     new->mode == MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE)) {
874                 current->il_prev = MAX_NUMNODES-1;
875                 current->il_weight = 0;
876         }
877         task_unlock(current);
878         mpol_put(old);
879         ret = 0;
880 out:
881         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
882         return ret;
883 }
884
885 /*
886  * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
887  *
888  * Called with task's alloc_lock held
889  */
890 static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *pol, nodemask_t *nodes)
891 {
892         nodes_clear(*nodes);
893         if (pol == &default_policy)
894                 return;
895
896         switch (pol->mode) {
897         case MPOL_BIND:
898         case MPOL_INTERLEAVE:
899         case MPOL_PREFERRED:
900         case MPOL_PREFERRED_MANY:
901         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
902                 *nodes = pol->nodes;
903                 break;
904         case MPOL_LOCAL:
905                 /* return empty node mask for local allocation */
906                 break;
907         default:
908                 BUG();
909         }
910 }
911
912 static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
913 {
914         struct page *p = NULL;
915         int ret;
916
917         ret = get_user_pages_fast(addr & PAGE_MASK, 1, 0, &p);
918         if (ret > 0) {
919                 ret = page_to_nid(p);
920                 put_page(p);
921         }
922         return ret;
923 }
924
925 /* Retrieve NUMA policy */
926 static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
927                              unsigned long addr, unsigned long flags)
928 {
929         int err;
930         struct mm_struct *mm = current->mm;
931         struct vm_area_struct *vma = NULL;
932         struct mempolicy *pol = current->mempolicy, *pol_refcount = NULL;
933
934         if (flags &
935                 ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
936                 return -EINVAL;
937
938         if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
939                 if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
940                         return -EINVAL;
941                 *policy = 0;    /* just so it's initialized */
942                 task_lock(current);
943                 *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
944                 task_unlock(current);
945                 return 0;
946         }
947
948         if (flags & MPOL_F_ADDR) {
949                 pgoff_t ilx;            /* ignored here */
950                 /*
951                  * Do NOT fall back to task policy if the
952                  * vma/shared policy at addr is NULL.  We
953                  * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
954                  */
955                 mmap_read_lock(mm);
956                 vma = vma_lookup(mm, addr);
957                 if (!vma) {
958                         mmap_read_unlock(mm);
959                         return -EFAULT;
960                 }
961                 pol = __get_vma_policy(vma, addr, &ilx);
962         } else if (addr)
963                 return -EINVAL;
964
965         if (!pol)
966                 pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
967
968         if (flags & MPOL_F_NODE) {
969                 if (flags & MPOL_F_ADDR) {
970                         /*
971                          * Take a refcount on the mpol, because we are about to
972                          * drop the mmap_lock, after which only "pol" remains
973                          * valid, "vma" is stale.
974                          */
975                         pol_refcount = pol;
976                         vma = NULL;
977                         mpol_get(pol);
978                         mmap_read_unlock(mm);
979                         err = lookup_node(mm, addr);
980                         if (err < 0)
981                                 goto out;
982                         *policy = err;
983                 } else if (pol == current->mempolicy &&
984                                 pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
985                         *policy = next_node_in(current->il_prev, pol->nodes);
986                 } else if (pol == current->mempolicy &&
987                                 pol->mode == MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE) {
988                         if (current->il_weight)
989                                 *policy = current->il_prev;
990                         else
991                                 *policy = next_node_in(current->il_prev,
992                                                        pol->nodes);
993                 } else {
994                         err = -EINVAL;
995                         goto out;
996                 }
997         } else {
998                 *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
999                                                 pol->mode;
1000                 /*
1001                  * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
1002                  * the policy to userspace.
1003                  */
1004                 *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
1005         }
1006
1007         err = 0;
1008         if (nmask) {
1009                 if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
1010                         *nmask = pol->w.user_nodemask;
1011                 } else {
1012                         task_lock(current);
1013                         get_policy_nodemask(pol, nmask);
1014                         task_unlock(current);
1015                 }
1016         }
1017
1018  out:
1019         mpol_cond_put(pol);
1020         if (vma)
1021                 mmap_read_unlock(mm);
1022         if (pol_refcount)
1023                 mpol_put(pol_refcount);
1024         return err;
1025 }
1026
1027 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1028 static bool migrate_folio_add(struct folio *folio, struct list_head *foliolist,
1029                                 unsigned long flags)
1030 {
1031         /*
1032          * Unless MPOL_MF_MOVE_ALL, we try to avoid migrating a shared folio.
1033          * Choosing not to migrate a shared folio is not counted as a failure.
1034          *
1035          * To check if the folio is shared, ideally we want to make sure
1036          * every page is mapped to the same process. Doing that is very
1037          * expensive, so check the estimated sharers of the folio instead.
1038          */
1039         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || folio_estimated_sharers(folio) == 1) {
1040                 if (folio_isolate_lru(folio)) {
1041                         list_add_tail(&folio->lru, foliolist);
1042                         node_stat_mod_folio(folio,
1043                                 NR_ISOLATED_ANON + folio_is_file_lru(folio),
1044                                 folio_nr_pages(folio));
1045                 } else {
1046                         /*
1047                          * Non-movable folio may reach here.  And, there may be
1048                          * temporary off LRU folios or non-LRU movable folios.
1049                          * Treat them as unmovable folios since they can't be
1050                          * isolated, so they can't be moved at the moment.
1051                          */
1052                         return false;
1053                 }
1054         }
1055         return true;
1056 }
1057
1058 /*
1059  * Migrate pages from one node to a target node.
1060  * Returns error or the number of pages not migrated.
1061  */
1062 static long migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
1063                             int flags)
1064 {
1065         nodemask_t nmask;
1066         struct vm_area_struct *vma;
1067         LIST_HEAD(pagelist);
1068         long nr_failed;
1069         long err = 0;
1070         struct migration_target_control mtc = {
1071                 .nid = dest,
1072                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
1073         };
1074
1075         nodes_clear(nmask);
1076         node_set(source, nmask);
1077
1078         VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
1079
1080         mmap_read_lock(mm);
1081         vma = find_vma(mm, 0);
1082
1083         /*
1084          * This does not migrate the range, but isolates all pages that
1085          * need migration.  Between passing in the full user address
1086          * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call cannot fail,
1087          * but passes back the count of pages which could not be isolated.
1088          */
1089         nr_failed = queue_pages_range(mm, vma->vm_start, mm->task_size, &nmask,
1090                                       flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
1091         mmap_read_unlock(mm);
1092
1093         if (!list_empty(&pagelist)) {
1094                 err = migrate_pages(&pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1095                         (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
1096                 if (err)
1097                         putback_movable_pages(&pagelist);
1098         }
1099
1100         if (err >= 0)
1101                 err += nr_failed;
1102         return err;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
1107  * layout as much as possible.
1108  *
1109  * Returns the number of page that could not be moved.
1110  */
1111 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1112                      const nodemask_t *to, int flags)
1113 {
1114         long nr_failed = 0;
1115         long err = 0;
1116         nodemask_t tmp;
1117
1118         lru_cache_disable();
1119
1120         /*
1121          * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
1122          * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
1123          * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
1124          * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
1125          *
1126          * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
1127          * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
1128          * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
1129          * that will be migrating to itself, so no pages need move.
1130          *
1131          * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
1132          * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
1133          * (nothing left to migrate).
1134          *
1135          * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
1136          * if possible the dest node is not already occupied by some other
1137          * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
1138          * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
1139          * before migrating outgoing memory source that same node.
1140          *
1141          * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
1142          * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
1143          * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
1144          * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
1145          * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
1146          * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
1147          * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
1148          * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
1149          */
1150
1151         tmp = *from;
1152         while (!nodes_empty(tmp)) {
1153                 int s, d;
1154                 int source = NUMA_NO_NODE;
1155                 int dest = 0;
1156
1157                 for_each_node_mask(s, tmp) {
1158
1159                         /*
1160                          * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
1161                          * node relationship of the pages established between
1162                          * threads and memory areas.
1163                          *
1164                          * However if the number of source nodes is not equal to
1165                          * the number of destination nodes we can not preserve
1166                          * this node relative relationship.  In that case, skip
1167                          * copying memory from a node that is in the destination
1168                          * mask.
1169                          *
1170                          * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
1171                          *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
1172                          */
1173
1174                         if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
1175                                                 (node_isset(s, *to)))
1176                                 continue;
1177
1178                         d = node_remap(s, *from, *to);
1179                         if (s == d)
1180                                 continue;
1181
1182                         source = s;     /* Node moved. Memorize */
1183                         dest = d;
1184
1185                         /* dest not in remaining from nodes? */
1186                         if (!node_isset(dest, tmp))
1187                                 break;
1188                 }
1189                 if (source == NUMA_NO_NODE)
1190                         break;
1191
1192                 node_clear(source, tmp);
1193                 err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
1194                 if (err > 0)
1195                         nr_failed += err;
1196                 if (err < 0)
1197                         break;
1198         }
1199
1200         lru_cache_enable();
1201         if (err < 0)
1202                 return err;
1203         return (nr_failed < INT_MAX) ? nr_failed : INT_MAX;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Allocate a new folio for page migration, according to NUMA mempolicy.
1208  */
1209 static struct folio *alloc_migration_target_by_mpol(struct folio *src,
1210                                                     unsigned long private)
1211 {
1212         struct migration_mpol *mmpol = (struct migration_mpol *)private;
1213         struct mempolicy *pol = mmpol->pol;
1214         pgoff_t ilx = mmpol->ilx;
1215         struct page *page;
1216         unsigned int order;
1217         int nid = numa_node_id();
1218         gfp_t gfp;
1219
1220         order = folio_order(src);
1221         ilx += src->index >> order;
1222
1223         if (folio_test_hugetlb(src)) {
1224                 nodemask_t *nodemask;
1225                 struct hstate *h;
1226
1227                 h = folio_hstate(src);
1228                 gfp = htlb_alloc_mask(h);
1229                 nodemask = policy_nodemask(gfp, pol, ilx, &nid);
1230                 return alloc_hugetlb_folio_nodemask(h, nid, nodemask, gfp);
1231         }
1232
1233         if (folio_test_large(src))
1234                 gfp = GFP_TRANSHUGE;
1235         else
1236                 gfp = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_RETRY_MAYFAIL | __GFP_COMP;
1237
1238         page = alloc_pages_mpol(gfp, order, pol, ilx, nid);
1239         return page_rmappable_folio(page);
1240 }
1241 #else
1242
1243 static bool migrate_folio_add(struct folio *folio, struct list_head *foliolist,
1244                                 unsigned long flags)
1245 {
1246         return false;
1247 }
1248
1249 int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
1250                      const nodemask_t *to, int flags)
1251 {
1252         return -ENOSYS;
1253 }
1254
1255 static struct folio *alloc_migration_target_by_mpol(struct folio *src,
1256                                                     unsigned long private)
1257 {
1258         return NULL;
1259 }
1260 #endif
1261
1262 static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1263                      unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
1264                      nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
1265 {
1266         struct mm_struct *mm = current->mm;
1267         struct vm_area_struct *vma, *prev;
1268         struct vma_iterator vmi;
1269         struct migration_mpol mmpol;
1270         struct mempolicy *new;
1271         unsigned long end;
1272         long err;
1273         long nr_failed;
1274         LIST_HEAD(pagelist);
1275
1276         if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
1277                 return -EINVAL;
1278         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1279                 return -EPERM;
1280
1281         if (start & ~PAGE_MASK)
1282                 return -EINVAL;
1283
1284         if (mode == MPOL_DEFAULT)
1285                 flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
1286
1287         len = PAGE_ALIGN(len);
1288         end = start + len;
1289
1290         if (end < start)
1291                 return -EINVAL;
1292         if (end == start)
1293                 return 0;
1294
1295         new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
1296         if (IS_ERR(new))
1297                 return PTR_ERR(new);
1298
1299         /*
1300          * If we are using the default policy then operation
1301          * on discontinuous address spaces is okay after all
1302          */
1303         if (!new)
1304                 flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
1305
1306         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
1307                 lru_cache_disable();
1308         {
1309                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1310                 if (scratch) {
1311                         mmap_write_lock(mm);
1312                         err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
1313                         if (err)
1314                                 mmap_write_unlock(mm);
1315                 } else
1316                         err = -ENOMEM;
1317                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1318         }
1319         if (err)
1320                 goto mpol_out;
1321
1322         /*
1323          * Lock the VMAs before scanning for pages to migrate,
1324          * to ensure we don't miss a concurrently inserted page.
1325          */
1326         nr_failed = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
1327                         flags | MPOL_MF_INVERT | MPOL_MF_WRLOCK, &pagelist);
1328
1329         if (nr_failed < 0) {
1330                 err = nr_failed;
1331                 nr_failed = 0;
1332         } else {
1333                 vma_iter_init(&vmi, mm, start);
1334                 prev = vma_prev(&vmi);
1335                 for_each_vma_range(vmi, vma, end) {
1336                         err = mbind_range(&vmi, vma, &prev, start, end, new);
1337                         if (err)
1338                                 break;
1339                 }
1340         }
1341
1342         if (!err && !list_empty(&pagelist)) {
1343                 /* Convert MPOL_DEFAULT's NULL to task or default policy */
1344                 if (!new) {
1345                         new = get_task_policy(current);
1346                         mpol_get(new);
1347                 }
1348                 mmpol.pol = new;
1349                 mmpol.ilx = 0;
1350
1351                 /*
1352                  * In the interleaved case, attempt to allocate on exactly the
1353                  * targeted nodes, for the first VMA to be migrated; for later
1354                  * VMAs, the nodes will still be interleaved from the targeted
1355                  * nodemask, but one by one may be selected differently.
1356                  */
1357                 if (new->mode == MPOL_INTERLEAVE ||
1358                     new->mode == MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE) {
1359                         struct folio *folio;
1360                         unsigned int order;
1361                         unsigned long addr = -EFAULT;
1362
1363                         list_for_each_entry(folio, &pagelist, lru) {
1364                                 if (!folio_test_ksm(folio))
1365                                         break;
1366                         }
1367                         if (!list_entry_is_head(folio, &pagelist, lru)) {
1368                                 vma_iter_init(&vmi, mm, start);
1369                                 for_each_vma_range(vmi, vma, end) {
1370                                         addr = page_address_in_vma(
1371                                                 folio_page(folio, 0), vma);
1372                                         if (addr != -EFAULT)
1373                                                 break;
1374                                 }
1375                         }
1376                         if (addr != -EFAULT) {
1377                                 order = folio_order(folio);
1378                                 /* We already know the pol, but not the ilx */
1379                                 mpol_cond_put(get_vma_policy(vma, addr, order,
1380                                                              &mmpol.ilx));
1381                                 /* Set base from which to increment by index */
1382                                 mmpol.ilx -= folio->index >> order;
1383                         }
1384                 }
1385         }
1386
1387         mmap_write_unlock(mm);
1388
1389         if (!err && !list_empty(&pagelist)) {
1390                 nr_failed |= migrate_pages(&pagelist,
1391                                 alloc_migration_target_by_mpol, NULL,
1392                                 (unsigned long)&mmpol, MIGRATE_SYNC,
1393                                 MR_MEMPOLICY_MBIND, NULL);
1394         }
1395
1396         if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
1397                 err = -EIO;
1398         if (!list_empty(&pagelist))
1399                 putback_movable_pages(&pagelist);
1400 mpol_out:
1401         mpol_put(new);
1402         if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
1403                 lru_cache_enable();
1404         return err;
1405 }
1406
1407 /*
1408  * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
1409  */
1410 static int get_bitmap(unsigned long *mask, const unsigned long __user *nmask,
1411                       unsigned long maxnode)
1412 {
1413         unsigned long nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
1414         int ret;
1415
1416         if (in_compat_syscall())
1417                 ret = compat_get_bitmap(mask,
1418                                         (const compat_ulong_t __user *)nmask,
1419                                         maxnode);
1420         else
1421                 ret = copy_from_user(mask, nmask,
1422                                      nlongs * sizeof(unsigned long));
1423
1424         if (ret)
1425                 return -EFAULT;
1426
1427         if (maxnode % BITS_PER_LONG)
1428                 mask[nlongs - 1] &= (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
1429
1430         return 0;
1431 }
1432
1433 /* Copy a node mask from user space. */
1434 static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
1435                      unsigned long maxnode)
1436 {
1437         --maxnode;
1438         nodes_clear(*nodes);
1439         if (maxnode == 0 || !nmask)
1440                 return 0;
1441         if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
1442                 return -EINVAL;
1443
1444         /*
1445          * When the user specified more nodes than supported just check
1446          * if the non supported part is all zero, one word at a time,
1447          * starting at the end.
1448          */
1449         while (maxnode > MAX_NUMNODES) {
1450                 unsigned long bits = min_t(unsigned long, maxnode, BITS_PER_LONG);
1451                 unsigned long t;
1452
1453                 if (get_bitmap(&t, &nmask[(maxnode - 1) / BITS_PER_LONG], bits))
1454                         return -EFAULT;
1455
1456                 if (maxnode - bits >= MAX_NUMNODES) {
1457                         maxnode -= bits;
1458                 } else {
1459                         maxnode = MAX_NUMNODES;
1460                         t &= ~((1UL << (MAX_NUMNODES % BITS_PER_LONG)) - 1);
1461                 }
1462                 if (t)
1463                         return -EINVAL;
1464         }
1465
1466         return get_bitmap(nodes_addr(*nodes), nmask, maxnode);
1467 }
1468
1469 /* Copy a kernel node mask to user space */
1470 static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
1471                               nodemask_t *nodes)
1472 {
1473         unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
1474         unsigned int nbytes = BITS_TO_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(long);
1475         bool compat = in_compat_syscall();
1476
1477         if (compat)
1478                 nbytes = BITS_TO_COMPAT_LONGS(nr_node_ids) * sizeof(compat_long_t);
1479
1480         if (copy > nbytes) {
1481                 if (copy > PAGE_SIZE)
1482                         return -EINVAL;
1483                 if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
1484                         return -EFAULT;
1485                 copy = nbytes;
1486                 maxnode = nr_node_ids;
1487         }
1488
1489         if (compat)
1490                 return compat_put_bitmap((compat_ulong_t __user *)mask,
1491                                          nodes_addr(*nodes), maxnode);
1492
1493         return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
1494 }
1495
1496 /* Basic parameter sanity check used by both mbind() and set_mempolicy() */
1497 static inline int sanitize_mpol_flags(int *mode, unsigned short *flags)
1498 {
1499         *flags = *mode & MPOL_MODE_FLAGS;
1500         *mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
1501
1502         if ((unsigned int)(*mode) >=  MPOL_MAX)
1503                 return -EINVAL;
1504         if ((*flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (*flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
1505                 return -EINVAL;
1506         if (*flags & MPOL_F_NUMA_BALANCING) {
1507                 if (*mode != MPOL_BIND)
1508                         return -EINVAL;
1509                 *flags |= (MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON);
1510         }
1511         return 0;
1512 }
1513
1514 static long kernel_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
1515                          unsigned long mode, const unsigned long __user *nmask,
1516                          unsigned long maxnode, unsigned int flags)
1517 {
1518         unsigned short mode_flags;
1519         nodemask_t nodes;
1520         int lmode = mode;
1521         int err;
1522
1523         start = untagged_addr(start);
1524         err = sanitize_mpol_flags(&lmode, &mode_flags);
1525         if (err)
1526                 return err;
1527
1528         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1529         if (err)
1530                 return err;
1531
1532         return do_mbind(start, len, lmode, mode_flags, &nodes, flags);
1533 }
1534
1535 SYSCALL_DEFINE4(set_mempolicy_home_node, unsigned long, start, unsigned long, len,
1536                 unsigned long, home_node, unsigned long, flags)
1537 {
1538         struct mm_struct *mm = current->mm;
1539         struct vm_area_struct *vma, *prev;
1540         struct mempolicy *new, *old;
1541         unsigned long end;
1542         int err = -ENOENT;
1543         VMA_ITERATOR(vmi, mm, start);
1544
1545         start = untagged_addr(start);
1546         if (start & ~PAGE_MASK)
1547                 return -EINVAL;
1548         /*
1549          * flags is used for future extension if any.
1550          */
1551         if (flags != 0)
1552                 return -EINVAL;
1553
1554         /*
1555          * Check home_node is online to avoid accessing uninitialized
1556          * NODE_DATA.
1557          */
1558         if (home_node >= MAX_NUMNODES || !node_online(home_node))
1559                 return -EINVAL;
1560
1561         len = PAGE_ALIGN(len);
1562         end = start + len;
1563
1564         if (end < start)
1565                 return -EINVAL;
1566         if (end == start)
1567                 return 0;
1568         mmap_write_lock(mm);
1569         prev = vma_prev(&vmi);
1570         for_each_vma_range(vmi, vma, end) {
1571                 /*
1572                  * If any vma in the range got policy other than MPOL_BIND
1573                  * or MPOL_PREFERRED_MANY we return error. We don't reset
1574                  * the home node for vmas we already updated before.
1575                  */
1576                 old = vma_policy(vma);
1577                 if (!old) {
1578                         prev = vma;
1579                         continue;
1580                 }
1581                 if (old->mode != MPOL_BIND && old->mode != MPOL_PREFERRED_MANY) {
1582                         err = -EOPNOTSUPP;
1583                         break;
1584                 }
1585                 new = mpol_dup(old);
1586                 if (IS_ERR(new)) {
1587                         err = PTR_ERR(new);
1588                         break;
1589                 }
1590
1591                 vma_start_write(vma);
1592                 new->home_node = home_node;
1593                 err = mbind_range(&vmi, vma, &prev, start, end, new);
1594                 mpol_put(new);
1595                 if (err)
1596                         break;
1597         }
1598         mmap_write_unlock(mm);
1599         return err;
1600 }
1601
1602 SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
1603                 unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1604                 unsigned long, maxnode, unsigned int, flags)
1605 {
1606         return kernel_mbind(start, len, mode, nmask, maxnode, flags);
1607 }
1608
1609 /* Set the process memory policy */
1610 static long kernel_set_mempolicy(int mode, const unsigned long __user *nmask,
1611                                  unsigned long maxnode)
1612 {
1613         unsigned short mode_flags;
1614         nodemask_t nodes;
1615         int lmode = mode;
1616         int err;
1617
1618         err = sanitize_mpol_flags(&lmode, &mode_flags);
1619         if (err)
1620                 return err;
1621
1622         err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
1623         if (err)
1624                 return err;
1625
1626         return do_set_mempolicy(lmode, mode_flags, &nodes);
1627 }
1628
1629 SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
1630                 unsigned long, maxnode)
1631 {
1632         return kernel_set_mempolicy(mode, nmask, maxnode);
1633 }
1634
1635 static int kernel_migrate_pages(pid_t pid, unsigned long maxnode,
1636                                 const unsigned long __user *old_nodes,
1637                                 const unsigned long __user *new_nodes)
1638 {
1639         struct mm_struct *mm = NULL;
1640         struct task_struct *task;
1641         nodemask_t task_nodes;
1642         int err;
1643         nodemask_t *old;
1644         nodemask_t *new;
1645         NODEMASK_SCRATCH(scratch);
1646
1647         if (!scratch)
1648                 return -ENOMEM;
1649
1650         old = &scratch->mask1;
1651         new = &scratch->mask2;
1652
1653         err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
1654         if (err)
1655                 goto out;
1656
1657         err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
1658         if (err)
1659                 goto out;
1660
1661         /* Find the mm_struct */
1662         rcu_read_lock();
1663         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1664         if (!task) {
1665                 rcu_read_unlock();
1666                 err = -ESRCH;
1667                 goto out;
1668         }
1669         get_task_struct(task);
1670
1671         err = -EINVAL;
1672
1673         /*
1674          * Check if this process has the right to modify the specified process.
1675          * Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1676          */
1677         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1678                 rcu_read_unlock();
1679                 err = -EPERM;
1680                 goto out_put;
1681         }
1682         rcu_read_unlock();
1683
1684         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1685         /* Is the user allowed to access the target nodes? */
1686         if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1687                 err = -EPERM;
1688                 goto out_put;
1689         }
1690
1691         task_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
1692         nodes_and(*new, *new, task_nodes);
1693         if (nodes_empty(*new))
1694                 goto out_put;
1695
1696         err = security_task_movememory(task);
1697         if (err)
1698                 goto out_put;
1699
1700         mm = get_task_mm(task);
1701         put_task_struct(task);
1702
1703         if (!mm) {
1704                 err = -EINVAL;
1705                 goto out;
1706         }
1707
1708         err = do_migrate_pages(mm, old, new,
1709                 capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
1710
1711         mmput(mm);
1712 out:
1713         NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
1714
1715         return err;
1716
1717 out_put:
1718         put_task_struct(task);
1719         goto out;
1720 }
1721
1722 SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
1723                 const unsigned long __user *, old_nodes,
1724                 const unsigned long __user *, new_nodes)
1725 {
1726         return kernel_migrate_pages(pid, maxnode, old_nodes, new_nodes);
1727 }
1728
1729 /* Retrieve NUMA policy */
1730 static int kernel_get_mempolicy(int __user *policy,
1731                                 unsigned long __user *nmask,
1732                                 unsigned long maxnode,
1733                                 unsigned long addr,
1734                                 unsigned long flags)
1735 {
1736         int err;
1737         int pval;
1738         nodemask_t nodes;
1739
1740         if (nmask != NULL && maxnode < nr_node_ids)
1741                 return -EINVAL;
1742
1743         addr = untagged_addr(addr);
1744
1745         err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
1746
1747         if (err)
1748                 return err;
1749
1750         if (policy && put_user(pval, policy))
1751                 return -EFAULT;
1752
1753         if (nmask)
1754                 err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
1755
1756         return err;
1757 }
1758
1759 SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
1760                 unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
1761                 unsigned long, addr, unsigned long, flags)
1762 {
1763         return kernel_get_mempolicy(policy, nmask, maxnode, addr, flags);
1764 }
1765
1766 bool vma_migratable(struct vm_area_struct *vma)
1767 {
1768         if (vma->vm_flags & (VM_IO | VM_PFNMAP))
1769                 return false;
1770
1771         /*
1772          * DAX device mappings require predictable access latency, so avoid
1773          * incurring periodic faults.
1774          */
1775         if (vma_is_dax(vma))
1776                 return false;
1777
1778         if (is_vm_hugetlb_page(vma) &&
1779                 !hugepage_migration_supported(hstate_vma(vma)))
1780                 return false;
1781
1782         /*
1783          * Migration allocates pages in the highest zone. If we cannot
1784          * do so then migration (at least from node to node) is not
1785          * possible.
1786          */
1787         if (vma->vm_file &&
1788                 gfp_zone(mapping_gfp_mask(vma->vm_file->f_mapping))
1789                         < policy_zone)
1790                 return false;
1791         return true;
1792 }
1793
1794 struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1795                                    unsigned long addr, pgoff_t *ilx)
1796 {
1797         *ilx = 0;
1798         return (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) ?
1799                 vma->vm_ops->get_policy(vma, addr, ilx) : vma->vm_policy;
1800 }
1801
1802 /*
1803  * get_vma_policy(@vma, @addr, @order, @ilx)
1804  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
1805  * @addr: address in @vma for shared policy lookup
1806  * @order: 0, or appropriate huge_page_order for interleaving
1807  * @ilx: interleave index (output), for use only when MPOL_INTERLEAVE or
1808  *       MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE
1809  *
1810  * Returns effective policy for a VMA at specified address.
1811  * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
1812  * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
1813  * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
1814  * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
1815  * extra reference for shared policies.
1816  */
1817 struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
1818                                  unsigned long addr, int order, pgoff_t *ilx)
1819 {
1820         struct mempolicy *pol;
1821
1822         pol = __get_vma_policy(vma, addr, ilx);
1823         if (!pol)
1824                 pol = get_task_policy(current);
1825         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE ||
1826             pol->mode == MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE) {
1827                 *ilx += vma->vm_pgoff >> order;
1828                 *ilx += (addr - vma->vm_start) >> (PAGE_SHIFT + order);
1829         }
1830         return pol;
1831 }
1832
1833 bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
1834 {
1835         struct mempolicy *pol;
1836
1837         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
1838                 bool ret = false;
1839                 pgoff_t ilx;            /* ignored here */
1840
1841                 pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start, &ilx);
1842                 if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
1843                         ret = true;
1844                 mpol_cond_put(pol);
1845
1846                 return ret;
1847         }
1848
1849         pol = vma->vm_policy;
1850         if (!pol)
1851                 pol = get_task_policy(current);
1852
1853         return pol->flags & MPOL_F_MOF;
1854 }
1855
1856 bool apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
1857 {
1858         enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
1859
1860         BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
1861
1862         /*
1863          * if policy->nodes has movable memory only,
1864          * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
1865          *
1866          * policy->nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
1867          * so if the following test fails, it implies
1868          * policy->nodes has movable memory only.
1869          */
1870         if (!nodes_intersects(policy->nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1871                 dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
1872
1873         return zone >= dynamic_policy_zone;
1874 }
1875
1876 static unsigned int weighted_interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1877 {
1878         unsigned int node;
1879         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1880
1881 retry:
1882         /* to prevent miscount use tsk->mems_allowed_seq to detect rebind */
1883         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1884         node = current->il_prev;
1885         if (!current->il_weight || !node_isset(node, policy->nodes)) {
1886                 node = next_node_in(node, policy->nodes);
1887                 if (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie))
1888                         goto retry;
1889                 if (node == MAX_NUMNODES)
1890                         return node;
1891                 current->il_prev = node;
1892                 current->il_weight = get_il_weight(node);
1893         }
1894         current->il_weight--;
1895         return node;
1896 }
1897
1898 /* Do dynamic interleaving for a process */
1899 static unsigned int interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
1900 {
1901         unsigned int nid;
1902         unsigned int cpuset_mems_cookie;
1903
1904         /* to prevent miscount, use tsk->mems_allowed_seq to detect rebind */
1905         do {
1906                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
1907                 nid = next_node_in(current->il_prev, policy->nodes);
1908         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
1909
1910         if (nid < MAX_NUMNODES)
1911                 current->il_prev = nid;
1912         return nid;
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
1917  * next slab entry.
1918  */
1919 unsigned int mempolicy_slab_node(void)
1920 {
1921         struct mempolicy *policy;
1922         int node = numa_mem_id();
1923
1924         if (!in_task())
1925                 return node;
1926
1927         policy = current->mempolicy;
1928         if (!policy)
1929                 return node;
1930
1931         switch (policy->mode) {
1932         case MPOL_PREFERRED:
1933                 return first_node(policy->nodes);
1934
1935         case MPOL_INTERLEAVE:
1936                 return interleave_nodes(policy);
1937
1938         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
1939                 return weighted_interleave_nodes(policy);
1940
1941         case MPOL_BIND:
1942         case MPOL_PREFERRED_MANY:
1943         {
1944                 struct zoneref *z;
1945
1946                 /*
1947                  * Follow bind policy behavior and start allocation at the
1948                  * first node.
1949                  */
1950                 struct zonelist *zonelist;
1951                 enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
1952                 zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[ZONELIST_FALLBACK];
1953                 z = first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
1954                                                         &policy->nodes);
1955                 return z->zone ? zone_to_nid(z->zone) : node;
1956         }
1957         case MPOL_LOCAL:
1958                 return node;
1959
1960         default:
1961                 BUG();
1962         }
1963 }
1964
1965 static unsigned int read_once_policy_nodemask(struct mempolicy *pol,
1966                                               nodemask_t *mask)
1967 {
1968         /*
1969          * barrier stabilizes the nodemask locally so that it can be iterated
1970          * over safely without concern for changes. Allocators validate node
1971          * selection does not violate mems_allowed, so this is safe.
1972          */
1973         barrier();
1974         memcpy(mask, &pol->nodes, sizeof(nodemask_t));
1975         barrier();
1976         return nodes_weight(*mask);
1977 }
1978
1979 static unsigned int weighted_interleave_nid(struct mempolicy *pol, pgoff_t ilx)
1980 {
1981         nodemask_t nodemask;
1982         unsigned int target, nr_nodes;
1983         u8 *table;
1984         unsigned int weight_total = 0;
1985         u8 weight;
1986         int nid;
1987
1988         nr_nodes = read_once_policy_nodemask(pol, &nodemask);
1989         if (!nr_nodes)
1990                 return numa_node_id();
1991
1992         rcu_read_lock();
1993         table = rcu_dereference(iw_table);
1994         /* calculate the total weight */
1995         for_each_node_mask(nid, nodemask) {
1996                 /* detect system default usage */
1997                 weight = table ? table[nid] : 1;
1998                 weight = weight ? weight : 1;
1999                 weight_total += weight;
2000         }
2001
2002         /* Calculate the node offset based on totals */
2003         target = ilx % weight_total;
2004         nid = first_node(nodemask);
2005         while (target) {
2006                 /* detect system default usage */
2007                 weight = table ? table[nid] : 1;
2008                 weight = weight ? weight : 1;
2009                 if (target < weight)
2010                         break;
2011                 target -= weight;
2012                 nid = next_node_in(nid, nodemask);
2013         }
2014         rcu_read_unlock();
2015         return nid;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Do static interleaving for interleave index @ilx.  Returns the ilx'th
2020  * node in pol->nodes (starting from ilx=0), wrapping around if ilx
2021  * exceeds the number of present nodes.
2022  */
2023 static unsigned int interleave_nid(struct mempolicy *pol, pgoff_t ilx)
2024 {
2025         nodemask_t nodemask;
2026         unsigned int target, nnodes;
2027         int i;
2028         int nid;
2029
2030         nnodes = read_once_policy_nodemask(pol, &nodemask);
2031         if (!nnodes)
2032                 return numa_node_id();
2033         target = ilx % nnodes;
2034         nid = first_node(nodemask);
2035         for (i = 0; i < target; i++)
2036                 nid = next_node(nid, nodemask);
2037         return nid;
2038 }
2039
2040 /*
2041  * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
2042  * page allocation, together with preferred node id (or the input node id).
2043  */
2044 static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *pol,
2045                                    pgoff_t ilx, int *nid)
2046 {
2047         nodemask_t *nodemask = NULL;
2048
2049         switch (pol->mode) {
2050         case MPOL_PREFERRED:
2051                 /* Override input node id */
2052                 *nid = first_node(pol->nodes);
2053                 break;
2054         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2055                 nodemask = &pol->nodes;
2056                 if (pol->home_node != NUMA_NO_NODE)
2057                         *nid = pol->home_node;
2058                 break;
2059         case MPOL_BIND:
2060                 /* Restrict to nodemask (but not on lower zones) */
2061                 if (apply_policy_zone(pol, gfp_zone(gfp)) &&
2062                     cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&pol->nodes))
2063                         nodemask = &pol->nodes;
2064                 if (pol->home_node != NUMA_NO_NODE)
2065                         *nid = pol->home_node;
2066                 /*
2067                  * __GFP_THISNODE shouldn't even be used with the bind policy
2068                  * because we might easily break the expectation to stay on the
2069                  * requested node and not break the policy.
2070                  */
2071                 WARN_ON_ONCE(gfp & __GFP_THISNODE);
2072                 break;
2073         case MPOL_INTERLEAVE:
2074                 /* Override input node id */
2075                 *nid = (ilx == NO_INTERLEAVE_INDEX) ?
2076                         interleave_nodes(pol) : interleave_nid(pol, ilx);
2077                 break;
2078         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
2079                 *nid = (ilx == NO_INTERLEAVE_INDEX) ?
2080                         weighted_interleave_nodes(pol) :
2081                         weighted_interleave_nid(pol, ilx);
2082                 break;
2083         }
2084
2085         return nodemask;
2086 }
2087
2088 #ifdef CONFIG_HUGETLBFS
2089 /*
2090  * huge_node(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
2091  * @vma: virtual memory area whose policy is sought
2092  * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
2093  * @gfp_flags: for requested zone
2094  * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
2095  * @nodemask: pointer to nodemask pointer for 'bind' and 'prefer-many' policy
2096  *
2097  * Returns a nid suitable for a huge page allocation and a pointer
2098  * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
2099  * If the effective policy is 'bind' or 'prefer-many', returns a pointer
2100  * to the mempolicy's @nodemask for filtering the zonelist.
2101  */
2102 int huge_node(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, gfp_t gfp_flags,
2103                 struct mempolicy **mpol, nodemask_t **nodemask)
2104 {
2105         pgoff_t ilx;
2106         int nid;
2107
2108         nid = numa_node_id();
2109         *mpol = get_vma_policy(vma, addr, hstate_vma(vma)->order, &ilx);
2110         *nodemask = policy_nodemask(gfp_flags, *mpol, ilx, &nid);
2111         return nid;
2112 }
2113
2114 /*
2115  * init_nodemask_of_mempolicy
2116  *
2117  * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
2118  * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
2119  * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
2120  * initialize the argument nodemask to contain the single node for
2121  * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
2122  * of non-default mempolicy.
2123  *
2124  * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
2125  * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
2126  * mempolicy is only ever changed by the task itself.
2127  *
2128  * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
2129  */
2130 bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
2131 {
2132         struct mempolicy *mempolicy;
2133
2134         if (!(mask && current->mempolicy))
2135                 return false;
2136
2137         task_lock(current);
2138         mempolicy = current->mempolicy;
2139         switch (mempolicy->mode) {
2140         case MPOL_PREFERRED:
2141         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2142         case MPOL_BIND:
2143         case MPOL_INTERLEAVE:
2144         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
2145                 *mask = mempolicy->nodes;
2146                 break;
2147
2148         case MPOL_LOCAL:
2149                 init_nodemask_of_node(mask, numa_node_id());
2150                 break;
2151
2152         default:
2153                 BUG();
2154         }
2155         task_unlock(current);
2156
2157         return true;
2158 }
2159 #endif
2160
2161 /*
2162  * mempolicy_in_oom_domain
2163  *
2164  * If tsk's mempolicy is "bind", check for intersection between mask and
2165  * the policy nodemask. Otherwise, return true for all other policies
2166  * including "interleave", as a tsk with "interleave" policy may have
2167  * memory allocated from all nodes in system.
2168  *
2169  * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
2170  */
2171 bool mempolicy_in_oom_domain(struct task_struct *tsk,
2172                                         const nodemask_t *mask)
2173 {
2174         struct mempolicy *mempolicy;
2175         bool ret = true;
2176
2177         if (!mask)
2178                 return ret;
2179
2180         task_lock(tsk);
2181         mempolicy = tsk->mempolicy;
2182         if (mempolicy && mempolicy->mode == MPOL_BIND)
2183                 ret = nodes_intersects(mempolicy->nodes, *mask);
2184         task_unlock(tsk);
2185
2186         return ret;
2187 }
2188
2189 static struct page *alloc_pages_preferred_many(gfp_t gfp, unsigned int order,
2190                                                 int nid, nodemask_t *nodemask)
2191 {
2192         struct page *page;
2193         gfp_t preferred_gfp;
2194
2195         /*
2196          * This is a two pass approach. The first pass will only try the
2197          * preferred nodes but skip the direct reclaim and allow the
2198          * allocation to fail, while the second pass will try all the
2199          * nodes in system.
2200          */
2201         preferred_gfp = gfp | __GFP_NOWARN;
2202         preferred_gfp &= ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_NOFAIL);
2203         page = __alloc_pages(preferred_gfp, order, nid, nodemask);
2204         if (!page)
2205                 page = __alloc_pages(gfp, order, nid, NULL);
2206
2207         return page;
2208 }
2209
2210 /**
2211  * alloc_pages_mpol - Allocate pages according to NUMA mempolicy.
2212  * @gfp: GFP flags.
2213  * @order: Order of the page allocation.
2214  * @pol: Pointer to the NUMA mempolicy.
2215  * @ilx: Index for interleave mempolicy (also distinguishes alloc_pages()).
2216  * @nid: Preferred node (usually numa_node_id() but @mpol may override it).
2217  *
2218  * Return: The page on success or NULL if allocation fails.
2219  */
2220 struct page *alloc_pages_mpol(gfp_t gfp, unsigned int order,
2221                 struct mempolicy *pol, pgoff_t ilx, int nid)
2222 {
2223         nodemask_t *nodemask;
2224         struct page *page;
2225
2226         nodemask = policy_nodemask(gfp, pol, ilx, &nid);
2227
2228         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
2229                 return alloc_pages_preferred_many(gfp, order, nid, nodemask);
2230
2231         if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) &&
2232             /* filter "hugepage" allocation, unless from alloc_pages() */
2233             order == HPAGE_PMD_ORDER && ilx != NO_INTERLEAVE_INDEX) {
2234                 /*
2235                  * For hugepage allocation and non-interleave policy which
2236                  * allows the current node (or other explicitly preferred
2237                  * node) we only try to allocate from the current/preferred
2238                  * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
2239                  * remote accesses would likely offset THP benefits.
2240                  *
2241                  * If the policy is interleave or does not allow the current
2242                  * node in its nodemask, we allocate the standard way.
2243                  */
2244                 if (pol->mode != MPOL_INTERLEAVE &&
2245                     pol->mode != MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE &&
2246                     (!nodemask || node_isset(nid, *nodemask))) {
2247                         /*
2248                          * First, try to allocate THP only on local node, but
2249                          * don't reclaim unnecessarily, just compact.
2250                          */
2251                         page = __alloc_pages_node(nid,
2252                                 gfp | __GFP_THISNODE | __GFP_NORETRY, order);
2253                         if (page || !(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
2254                                 return page;
2255                         /*
2256                          * If hugepage allocations are configured to always
2257                          * synchronous compact or the vma has been madvised
2258                          * to prefer hugepage backing, retry allowing remote
2259                          * memory with both reclaim and compact as well.
2260                          */
2261                 }
2262         }
2263
2264         page = __alloc_pages(gfp, order, nid, nodemask);
2265
2266         if (unlikely(pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) && page) {
2267                 /* skip NUMA_INTERLEAVE_HIT update if numa stats is disabled */
2268                 if (static_branch_likely(&vm_numa_stat_key) &&
2269                     page_to_nid(page) == nid) {
2270                         preempt_disable();
2271                         __count_numa_event(page_zone(page), NUMA_INTERLEAVE_HIT);
2272                         preempt_enable();
2273                 }
2274         }
2275
2276         return page;
2277 }
2278
2279 /**
2280  * vma_alloc_folio - Allocate a folio for a VMA.
2281  * @gfp: GFP flags.
2282  * @order: Order of the folio.
2283  * @vma: Pointer to VMA.
2284  * @addr: Virtual address of the allocation.  Must be inside @vma.
2285  * @hugepage: Unused (was: For hugepages try only preferred node if possible).
2286  *
2287  * Allocate a folio for a specific address in @vma, using the appropriate
2288  * NUMA policy.  The caller must hold the mmap_lock of the mm_struct of the
2289  * VMA to prevent it from going away.  Should be used for all allocations
2290  * for folios that will be mapped into user space, excepting hugetlbfs, and
2291  * excepting where direct use of alloc_pages_mpol() is more appropriate.
2292  *
2293  * Return: The folio on success or NULL if allocation fails.
2294  */
2295 struct folio *vma_alloc_folio(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
2296                 unsigned long addr, bool hugepage)
2297 {
2298         struct mempolicy *pol;
2299         pgoff_t ilx;
2300         struct page *page;
2301
2302         pol = get_vma_policy(vma, addr, order, &ilx);
2303         page = alloc_pages_mpol(gfp | __GFP_COMP, order,
2304                                 pol, ilx, numa_node_id());
2305         mpol_cond_put(pol);
2306         return page_rmappable_folio(page);
2307 }
2308 EXPORT_SYMBOL(vma_alloc_folio);
2309
2310 /**
2311  * alloc_pages - Allocate pages.
2312  * @gfp: GFP flags.
2313  * @order: Power of two of number of pages to allocate.
2314  *
2315  * Allocate 1 << @order contiguous pages.  The physical address of the
2316  * first page is naturally aligned (eg an order-3 allocation will be aligned
2317  * to a multiple of 8 * PAGE_SIZE bytes).  The NUMA policy of the current
2318  * process is honoured when in process context.
2319  *
2320  * Context: Can be called from any context, providing the appropriate GFP
2321  * flags are used.
2322  * Return: The page on success or NULL if allocation fails.
2323  */
2324 struct page *alloc_pages(gfp_t gfp, unsigned int order)
2325 {
2326         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2327
2328         /*
2329          * No reference counting needed for current->mempolicy
2330          * nor system default_policy
2331          */
2332         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2333                 pol = get_task_policy(current);
2334
2335         return alloc_pages_mpol(gfp, order,
2336                                 pol, NO_INTERLEAVE_INDEX, numa_node_id());
2337 }
2338 EXPORT_SYMBOL(alloc_pages);
2339
2340 struct folio *folio_alloc(gfp_t gfp, unsigned int order)
2341 {
2342         return page_rmappable_folio(alloc_pages(gfp | __GFP_COMP, order));
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL(folio_alloc);
2345
2346 static unsigned long alloc_pages_bulk_array_interleave(gfp_t gfp,
2347                 struct mempolicy *pol, unsigned long nr_pages,
2348                 struct page **page_array)
2349 {
2350         int nodes;
2351         unsigned long nr_pages_per_node;
2352         int delta;
2353         int i;
2354         unsigned long nr_allocated;
2355         unsigned long total_allocated = 0;
2356
2357         nodes = nodes_weight(pol->nodes);
2358         nr_pages_per_node = nr_pages / nodes;
2359         delta = nr_pages - nodes * nr_pages_per_node;
2360
2361         for (i = 0; i < nodes; i++) {
2362                 if (delta) {
2363                         nr_allocated = __alloc_pages_bulk(gfp,
2364                                         interleave_nodes(pol), NULL,
2365                                         nr_pages_per_node + 1, NULL,
2366                                         page_array);
2367                         delta--;
2368                 } else {
2369                         nr_allocated = __alloc_pages_bulk(gfp,
2370                                         interleave_nodes(pol), NULL,
2371                                         nr_pages_per_node, NULL, page_array);
2372                 }
2373
2374                 page_array += nr_allocated;
2375                 total_allocated += nr_allocated;
2376         }
2377
2378         return total_allocated;
2379 }
2380
2381 static unsigned long alloc_pages_bulk_array_weighted_interleave(gfp_t gfp,
2382                 struct mempolicy *pol, unsigned long nr_pages,
2383                 struct page **page_array)
2384 {
2385         struct task_struct *me = current;
2386         unsigned int cpuset_mems_cookie;
2387         unsigned long total_allocated = 0;
2388         unsigned long nr_allocated = 0;
2389         unsigned long rounds;
2390         unsigned long node_pages, delta;
2391         u8 *table, *weights, weight;
2392         unsigned int weight_total = 0;
2393         unsigned long rem_pages = nr_pages;
2394         nodemask_t nodes;
2395         int nnodes, node;
2396         int resume_node = MAX_NUMNODES - 1;
2397         u8 resume_weight = 0;
2398         int prev_node;
2399         int i;
2400
2401         if (!nr_pages)
2402                 return 0;
2403
2404         /* read the nodes onto the stack, retry if done during rebind */
2405         do {
2406                 cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
2407                 nnodes = read_once_policy_nodemask(pol, &nodes);
2408         } while (read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
2409
2410         /* if the nodemask has become invalid, we cannot do anything */
2411         if (!nnodes)
2412                 return 0;
2413
2414         /* Continue allocating from most recent node and adjust the nr_pages */
2415         node = me->il_prev;
2416         weight = me->il_weight;
2417         if (weight && node_isset(node, nodes)) {
2418                 node_pages = min(rem_pages, weight);
2419                 nr_allocated = __alloc_pages_bulk(gfp, node, NULL, node_pages,
2420                                                   NULL, page_array);
2421                 page_array += nr_allocated;
2422                 total_allocated += nr_allocated;
2423                 /* if that's all the pages, no need to interleave */
2424                 if (rem_pages <= weight) {
2425                         me->il_weight -= rem_pages;
2426                         return total_allocated;
2427                 }
2428                 /* Otherwise we adjust remaining pages, continue from there */
2429                 rem_pages -= weight;
2430         }
2431         /* clear active weight in case of an allocation failure */
2432         me->il_weight = 0;
2433         prev_node = node;
2434
2435         /* create a local copy of node weights to operate on outside rcu */
2436         weights = kzalloc(nr_node_ids, GFP_KERNEL);
2437         if (!weights)
2438                 return total_allocated;
2439
2440         rcu_read_lock();
2441         table = rcu_dereference(iw_table);
2442         if (table)
2443                 memcpy(weights, table, nr_node_ids);
2444         rcu_read_unlock();
2445
2446         /* calculate total, detect system default usage */
2447         for_each_node_mask(node, nodes) {
2448                 if (!weights[node])
2449                         weights[node] = 1;
2450                 weight_total += weights[node];
2451         }
2452
2453         /*
2454          * Calculate rounds/partial rounds to minimize __alloc_pages_bulk calls.
2455          * Track which node weighted interleave should resume from.
2456          *
2457          * if (rounds > 0) and (delta == 0), resume_node will always be
2458          * the node following prev_node and its weight.
2459          */
2460         rounds = rem_pages / weight_total;
2461         delta = rem_pages % weight_total;
2462         resume_node = next_node_in(prev_node, nodes);
2463         resume_weight = weights[resume_node];
2464         for (i = 0; i < nnodes; i++) {
2465                 node = next_node_in(prev_node, nodes);
2466                 weight = weights[node];
2467                 node_pages = weight * rounds;
2468                 /* If a delta exists, add this node's portion of the delta */
2469                 if (delta > weight) {
2470                         node_pages += weight;
2471                         delta -= weight;
2472                 } else if (delta) {
2473                         /* when delta is depleted, resume from that node */
2474                         node_pages += delta;
2475                         resume_node = node;
2476                         resume_weight = weight - delta;
2477                         delta = 0;
2478                 }
2479                 /* node_pages can be 0 if an allocation fails and rounds == 0 */
2480                 if (!node_pages)
2481                         break;
2482                 nr_allocated = __alloc_pages_bulk(gfp, node, NULL, node_pages,
2483                                                   NULL, page_array);
2484                 page_array += nr_allocated;
2485                 total_allocated += nr_allocated;
2486                 if (total_allocated == nr_pages)
2487                         break;
2488                 prev_node = node;
2489         }
2490         me->il_prev = resume_node;
2491         me->il_weight = resume_weight;
2492         kfree(weights);
2493         return total_allocated;
2494 }
2495
2496 static unsigned long alloc_pages_bulk_array_preferred_many(gfp_t gfp, int nid,
2497                 struct mempolicy *pol, unsigned long nr_pages,
2498                 struct page **page_array)
2499 {
2500         gfp_t preferred_gfp;
2501         unsigned long nr_allocated = 0;
2502
2503         preferred_gfp = gfp | __GFP_NOWARN;
2504         preferred_gfp &= ~(__GFP_DIRECT_RECLAIM | __GFP_NOFAIL);
2505
2506         nr_allocated  = __alloc_pages_bulk(preferred_gfp, nid, &pol->nodes,
2507                                            nr_pages, NULL, page_array);
2508
2509         if (nr_allocated < nr_pages)
2510                 nr_allocated += __alloc_pages_bulk(gfp, numa_node_id(), NULL,
2511                                 nr_pages - nr_allocated, NULL,
2512                                 page_array + nr_allocated);
2513         return nr_allocated;
2514 }
2515
2516 /* alloc pages bulk and mempolicy should be considered at the
2517  * same time in some situation such as vmalloc.
2518  *
2519  * It can accelerate memory allocation especially interleaving
2520  * allocate memory.
2521  */
2522 unsigned long alloc_pages_bulk_array_mempolicy(gfp_t gfp,
2523                 unsigned long nr_pages, struct page **page_array)
2524 {
2525         struct mempolicy *pol = &default_policy;
2526         nodemask_t *nodemask;
2527         int nid;
2528
2529         if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
2530                 pol = get_task_policy(current);
2531
2532         if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
2533                 return alloc_pages_bulk_array_interleave(gfp, pol,
2534                                                          nr_pages, page_array);
2535
2536         if (pol->mode == MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE)
2537                 return alloc_pages_bulk_array_weighted_interleave(
2538                                   gfp, pol, nr_pages, page_array);
2539
2540         if (pol->mode == MPOL_PREFERRED_MANY)
2541                 return alloc_pages_bulk_array_preferred_many(gfp,
2542                                 numa_node_id(), pol, nr_pages, page_array);
2543
2544         nid = numa_node_id();
2545         nodemask = policy_nodemask(gfp, pol, NO_INTERLEAVE_INDEX, &nid);
2546         return __alloc_pages_bulk(gfp, nid, nodemask,
2547                                   nr_pages, NULL, page_array);
2548 }
2549
2550 int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
2551 {
2552         struct mempolicy *pol = mpol_dup(src->vm_policy);
2553
2554         if (IS_ERR(pol))
2555                 return PTR_ERR(pol);
2556         dst->vm_policy = pol;
2557         return 0;
2558 }
2559
2560 /*
2561  * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
2562  * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
2563  * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
2564  * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
2565  * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
2566  *
2567  * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
2568  * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
2569  */
2570
2571 /* Slow path of a mempolicy duplicate */
2572 struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
2573 {
2574         struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2575
2576         if (!new)
2577                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2578
2579         /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
2580         if (old == current->mempolicy) {
2581                 task_lock(current);
2582                 *new = *old;
2583                 task_unlock(current);
2584         } else
2585                 *new = *old;
2586
2587         if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
2588                 nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
2589                 mpol_rebind_policy(new, &mems);
2590         }
2591         atomic_set(&new->refcnt, 1);
2592         return new;
2593 }
2594
2595 /* Slow path of a mempolicy comparison */
2596 bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
2597 {
2598         if (!a || !b)
2599                 return false;
2600         if (a->mode != b->mode)
2601                 return false;
2602         if (a->flags != b->flags)
2603                 return false;
2604         if (a->home_node != b->home_node)
2605                 return false;
2606         if (mpol_store_user_nodemask(a))
2607                 if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
2608                         return false;
2609
2610         switch (a->mode) {
2611         case MPOL_BIND:
2612         case MPOL_INTERLEAVE:
2613         case MPOL_PREFERRED:
2614         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2615         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
2616                 return !!nodes_equal(a->nodes, b->nodes);
2617         case MPOL_LOCAL:
2618                 return true;
2619         default:
2620                 BUG();
2621                 return false;
2622         }
2623 }
2624
2625 /*
2626  * Shared memory backing store policy support.
2627  *
2628  * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
2629  * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
2630  * They are protected by the sp->lock rwlock, which should be held
2631  * for any accesses to the tree.
2632  */
2633
2634 /*
2635  * lookup first element intersecting start-end.  Caller holds sp->lock for
2636  * reading or for writing
2637  */
2638 static struct sp_node *sp_lookup(struct shared_policy *sp,
2639                                         pgoff_t start, pgoff_t end)
2640 {
2641         struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
2642
2643         while (n) {
2644                 struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2645
2646                 if (start >= p->end)
2647                         n = n->rb_right;
2648                 else if (end <= p->start)
2649                         n = n->rb_left;
2650                 else
2651                         break;
2652         }
2653         if (!n)
2654                 return NULL;
2655         for (;;) {
2656                 struct sp_node *w = NULL;
2657                 struct rb_node *prev = rb_prev(n);
2658                 if (!prev)
2659                         break;
2660                 w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
2661                 if (w->end <= start)
2662                         break;
2663                 n = prev;
2664         }
2665         return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
2666 }
2667
2668 /*
2669  * Insert a new shared policy into the list.  Caller holds sp->lock for
2670  * writing.
2671  */
2672 static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
2673 {
2674         struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
2675         struct rb_node *parent = NULL;
2676         struct sp_node *nd;
2677
2678         while (*p) {
2679                 parent = *p;
2680                 nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
2681                 if (new->start < nd->start)
2682                         p = &(*p)->rb_left;
2683                 else if (new->end > nd->end)
2684                         p = &(*p)->rb_right;
2685                 else
2686                         BUG();
2687         }
2688         rb_link_node(&new->nd, parent, p);
2689         rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
2690 }
2691
2692 /* Find shared policy intersecting idx */
2693 struct mempolicy *mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp,
2694                                                 pgoff_t idx)
2695 {
2696         struct mempolicy *pol = NULL;
2697         struct sp_node *sn;
2698
2699         if (!sp->root.rb_node)
2700                 return NULL;
2701         read_lock(&sp->lock);
2702         sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
2703         if (sn) {
2704                 mpol_get(sn->policy);
2705                 pol = sn->policy;
2706         }
2707         read_unlock(&sp->lock);
2708         return pol;
2709 }
2710
2711 static void sp_free(struct sp_node *n)
2712 {
2713         mpol_put(n->policy);
2714         kmem_cache_free(sn_cache, n);
2715 }
2716
2717 /**
2718  * mpol_misplaced - check whether current folio node is valid in policy
2719  *
2720  * @folio: folio to be checked
2721  * @vma: vm area where folio mapped
2722  * @addr: virtual address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
2723  *
2724  * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" folio's
2725  * node id.  Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
2726  * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
2727  *
2728  * Return: NUMA_NO_NODE if the page is in a node that is valid for this
2729  * policy, or a suitable node ID to allocate a replacement folio from.
2730  */
2731 int mpol_misplaced(struct folio *folio, struct vm_area_struct *vma,
2732                    unsigned long addr)
2733 {
2734         struct mempolicy *pol;
2735         pgoff_t ilx;
2736         struct zoneref *z;
2737         int curnid = folio_nid(folio);
2738         int thiscpu = raw_smp_processor_id();
2739         int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
2740         int polnid = NUMA_NO_NODE;
2741         int ret = NUMA_NO_NODE;
2742
2743         pol = get_vma_policy(vma, addr, folio_order(folio), &ilx);
2744         if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
2745                 goto out;
2746
2747         switch (pol->mode) {
2748         case MPOL_INTERLEAVE:
2749                 polnid = interleave_nid(pol, ilx);
2750                 break;
2751
2752         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
2753                 polnid = weighted_interleave_nid(pol, ilx);
2754                 break;
2755
2756         case MPOL_PREFERRED:
2757                 if (node_isset(curnid, pol->nodes))
2758                         goto out;
2759                 polnid = first_node(pol->nodes);
2760                 break;
2761
2762         case MPOL_LOCAL:
2763                 polnid = numa_node_id();
2764                 break;
2765
2766         case MPOL_BIND:
2767                 /* Optimize placement among multiple nodes via NUMA balancing */
2768                 if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2769                         if (node_isset(thisnid, pol->nodes))
2770                                 break;
2771                         goto out;
2772                 }
2773                 fallthrough;
2774
2775         case MPOL_PREFERRED_MANY:
2776                 /*
2777                  * use current page if in policy nodemask,
2778                  * else select nearest allowed node, if any.
2779                  * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
2780                  */
2781                 if (node_isset(curnid, pol->nodes))
2782                         goto out;
2783                 z = first_zones_zonelist(
2784                                 node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
2785                                 gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
2786                                 &pol->nodes);
2787                 polnid = zone_to_nid(z->zone);
2788                 break;
2789
2790         default:
2791                 BUG();
2792         }
2793
2794         /* Migrate the folio towards the node whose CPU is referencing it */
2795         if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
2796                 polnid = thisnid;
2797
2798                 if (!should_numa_migrate_memory(current, folio, curnid,
2799                                                 thiscpu))
2800                         goto out;
2801         }
2802
2803         if (curnid != polnid)
2804                 ret = polnid;
2805 out:
2806         mpol_cond_put(pol);
2807
2808         return ret;
2809 }
2810
2811 /*
2812  * Drop the (possibly final) reference to task->mempolicy.  It needs to be
2813  * dropped after task->mempolicy is set to NULL so that any allocation done as
2814  * part of its kmem_cache_free(), such as by KASAN, doesn't reference a freed
2815  * policy.
2816  */
2817 void mpol_put_task_policy(struct task_struct *task)
2818 {
2819         struct mempolicy *pol;
2820
2821         task_lock(task);
2822         pol = task->mempolicy;
2823         task->mempolicy = NULL;
2824         task_unlock(task);
2825         mpol_put(pol);
2826 }
2827
2828 static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
2829 {
2830         rb_erase(&n->nd, &sp->root);
2831         sp_free(n);
2832 }
2833
2834 static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
2835                         unsigned long end, struct mempolicy *pol)
2836 {
2837         node->start = start;
2838         node->end = end;
2839         node->policy = pol;
2840 }
2841
2842 static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
2843                                 struct mempolicy *pol)
2844 {
2845         struct sp_node *n;
2846         struct mempolicy *newpol;
2847
2848         n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2849         if (!n)
2850                 return NULL;
2851
2852         newpol = mpol_dup(pol);
2853         if (IS_ERR(newpol)) {
2854                 kmem_cache_free(sn_cache, n);
2855                 return NULL;
2856         }
2857         newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
2858         sp_node_init(n, start, end, newpol);
2859
2860         return n;
2861 }
2862
2863 /* Replace a policy range. */
2864 static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, pgoff_t start,
2865                                  pgoff_t end, struct sp_node *new)
2866 {
2867         struct sp_node *n;
2868         struct sp_node *n_new = NULL;
2869         struct mempolicy *mpol_new = NULL;
2870         int ret = 0;
2871
2872 restart:
2873         write_lock(&sp->lock);
2874         n = sp_lookup(sp, start, end);
2875         /* Take care of old policies in the same range. */
2876         while (n && n->start < end) {
2877                 struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
2878                 if (n->start >= start) {
2879                         if (n->end <= end)
2880                                 sp_delete(sp, n);
2881                         else
2882                                 n->start = end;
2883                 } else {
2884                         /* Old policy spanning whole new range. */
2885                         if (n->end > end) {
2886                                 if (!n_new)
2887                                         goto alloc_new;
2888
2889                                 *mpol_new = *n->policy;
2890                                 atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2891                                 sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
2892                                 n->end = start;
2893                                 sp_insert(sp, n_new);
2894                                 n_new = NULL;
2895                                 mpol_new = NULL;
2896                                 break;
2897                         } else
2898                                 n->end = start;
2899                 }
2900                 if (!next)
2901                         break;
2902                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
2903         }
2904         if (new)
2905                 sp_insert(sp, new);
2906         write_unlock(&sp->lock);
2907         ret = 0;
2908
2909 err_out:
2910         if (mpol_new)
2911                 mpol_put(mpol_new);
2912         if (n_new)
2913                 kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
2914
2915         return ret;
2916
2917 alloc_new:
2918         write_unlock(&sp->lock);
2919         ret = -ENOMEM;
2920         n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
2921         if (!n_new)
2922                 goto err_out;
2923         mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
2924         if (!mpol_new)
2925                 goto err_out;
2926         atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
2927         goto restart;
2928 }
2929
2930 /**
2931  * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
2932  * @sp: pointer to inode shared policy
2933  * @mpol:  struct mempolicy to install
2934  *
2935  * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
2936  * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
2937  * This must be released on exit.
2938  * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
2939  */
2940 void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
2941 {
2942         int ret;
2943
2944         sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
2945         rwlock_init(&sp->lock);
2946
2947         if (mpol) {
2948                 struct sp_node *sn;
2949                 struct mempolicy *npol;
2950                 NODEMASK_SCRATCH(scratch);
2951
2952                 if (!scratch)
2953                         goto put_mpol;
2954
2955                 /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy to this file */
2956                 npol = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
2957                 if (IS_ERR(npol))
2958                         goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
2959
2960                 task_lock(current);
2961                 ret = mpol_set_nodemask(npol, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
2962                 task_unlock(current);
2963                 if (ret)
2964                         goto put_npol;
2965
2966                 /* alloc node covering entire file; adds ref to file's npol */
2967                 sn = sp_alloc(0, MAX_LFS_FILESIZE >> PAGE_SHIFT, npol);
2968                 if (sn)
2969                         sp_insert(sp, sn);
2970 put_npol:
2971                 mpol_put(npol); /* drop initial ref on file's npol */
2972 free_scratch:
2973                 NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
2974 put_mpol:
2975                 mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
2976         }
2977 }
2978
2979 int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *sp,
2980                         struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *pol)
2981 {
2982         int err;
2983         struct sp_node *new = NULL;
2984         unsigned long sz = vma_pages(vma);
2985
2986         if (pol) {
2987                 new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, pol);
2988                 if (!new)
2989                         return -ENOMEM;
2990         }
2991         err = shared_policy_replace(sp, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, new);
2992         if (err && new)
2993                 sp_free(new);
2994         return err;
2995 }
2996
2997 /* Free a backing policy store on inode delete. */
2998 void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *sp)
2999 {
3000         struct sp_node *n;
3001         struct rb_node *next;
3002
3003         if (!sp->root.rb_node)
3004                 return;
3005         write_lock(&sp->lock);
3006         next = rb_first(&sp->root);
3007         while (next) {
3008                 n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
3009                 next = rb_next(&n->nd);
3010                 sp_delete(sp, n);
3011         }
3012         write_unlock(&sp->lock);
3013 }
3014
3015 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3016 static int __initdata numabalancing_override;
3017
3018 static void __init check_numabalancing_enable(void)
3019 {
3020         bool numabalancing_default = false;
3021
3022         if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
3023                 numabalancing_default = true;
3024
3025         /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
3026         if (numabalancing_override)
3027                 set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
3028
3029         if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
3030                 pr_info("%s automatic NUMA balancing. Configure with numa_balancing= or the kernel.numa_balancing sysctl\n",
3031                         numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
3032                 set_numabalancing_state(numabalancing_default);
3033         }
3034 }
3035
3036 static int __init setup_numabalancing(char *str)
3037 {
3038         int ret = 0;
3039         if (!str)
3040                 goto out;
3041
3042         if (!strcmp(str, "enable")) {
3043                 numabalancing_override = 1;
3044                 ret = 1;
3045         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
3046                 numabalancing_override = -1;
3047                 ret = 1;
3048         }
3049 out:
3050         if (!ret)
3051                 pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
3052
3053         return ret;
3054 }
3055 __setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
3056 #else
3057 static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
3058 {
3059 }
3060 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3061
3062 void __init numa_policy_init(void)
3063 {
3064         nodemask_t interleave_nodes;
3065         unsigned long largest = 0;
3066         int nid, prefer = 0;
3067
3068         policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
3069                                          sizeof(struct mempolicy),
3070                                          0, SLAB_PANIC, NULL);
3071
3072         sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
3073                                      sizeof(struct sp_node),
3074                                      0, SLAB_PANIC, NULL);
3075
3076         for_each_node(nid) {
3077                 preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
3078                         .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
3079                         .mode = MPOL_PREFERRED,
3080                         .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
3081                         .nodes = nodemask_of_node(nid),
3082                 };
3083         }
3084
3085         /*
3086          * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
3087          * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
3088          * fall back to the largest node if they're all smaller.
3089          */
3090         nodes_clear(interleave_nodes);
3091         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3092                 unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
3093
3094                 /* Preserve the largest node */
3095                 if (largest < total_pages) {
3096                         largest = total_pages;
3097                         prefer = nid;
3098                 }
3099
3100                 /* Interleave this node? */
3101                 if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
3102                         node_set(nid, interleave_nodes);
3103         }
3104
3105         /* All too small, use the largest */
3106         if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
3107                 node_set(prefer, interleave_nodes);
3108
3109         if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
3110                 pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
3111
3112         check_numabalancing_enable();
3113 }
3114
3115 /* Reset policy of current process to default */
3116 void numa_default_policy(void)
3117 {
3118         do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
3119 }
3120
3121 /*
3122  * Parse and format mempolicy from/to strings
3123  */
3124 static const char * const policy_modes[] =
3125 {
3126         [MPOL_DEFAULT]    = "default",
3127         [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
3128         [MPOL_BIND]       = "bind",
3129         [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
3130         [MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE] = "weighted interleave",
3131         [MPOL_LOCAL]      = "local",
3132         [MPOL_PREFERRED_MANY]  = "prefer (many)",
3133 };
3134
3135 #ifdef CONFIG_TMPFS
3136 /**
3137  * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
3138  * @str:  string containing mempolicy to parse
3139  * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
3140  *
3141  * Format of input:
3142  *      <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
3143  *
3144  * Return: %0 on success, else %1
3145  */
3146 int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
3147 {
3148         struct mempolicy *new = NULL;
3149         unsigned short mode_flags;
3150         nodemask_t nodes;
3151         char *nodelist = strchr(str, ':');
3152         char *flags = strchr(str, '=');
3153         int err = 1, mode;
3154
3155         if (flags)
3156                 *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
3157
3158         if (nodelist) {
3159                 /* NUL-terminate mode or flags string */
3160                 *nodelist++ = '\0';
3161                 if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
3162                         goto out;
3163                 if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
3164                         goto out;
3165         } else
3166                 nodes_clear(nodes);
3167
3168         mode = match_string(policy_modes, MPOL_MAX, str);
3169         if (mode < 0)
3170                 goto out;
3171
3172         switch (mode) {
3173         case MPOL_PREFERRED:
3174                 /*
3175                  * Insist on a nodelist of one node only, although later
3176                  * we use first_node(nodes) to grab a single node, so here
3177                  * nodelist (or nodes) cannot be empty.
3178                  */
3179                 if (nodelist) {
3180                         char *rest = nodelist;
3181                         while (isdigit(*rest))
3182                                 rest++;
3183                         if (*rest)
3184                                 goto out;
3185                         if (nodes_empty(nodes))
3186                                 goto out;
3187                 }
3188                 break;
3189         case MPOL_INTERLEAVE:
3190         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
3191                 /*
3192                  * Default to online nodes with memory if no nodelist
3193                  */
3194                 if (!nodelist)
3195                         nodes = node_states[N_MEMORY];
3196                 break;
3197         case MPOL_LOCAL:
3198                 /*
3199                  * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
3200                  */
3201                 if (nodelist)
3202                         goto out;
3203                 break;
3204         case MPOL_DEFAULT:
3205                 /*
3206                  * Insist on a empty nodelist
3207                  */
3208                 if (!nodelist)
3209                         err = 0;
3210                 goto out;
3211         case MPOL_PREFERRED_MANY:
3212         case MPOL_BIND:
3213                 /*
3214                  * Insist on a nodelist
3215                  */
3216                 if (!nodelist)
3217                         goto out;
3218         }
3219
3220         mode_flags = 0;
3221         if (flags) {
3222                 /*
3223                  * Currently, we only support two mutually exclusive
3224                  * mode flags.
3225                  */
3226                 if (!strcmp(flags, "static"))
3227                         mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
3228                 else if (!strcmp(flags, "relative"))
3229                         mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
3230                 else
3231                         goto out;
3232         }
3233
3234         new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
3235         if (IS_ERR(new))
3236                 goto out;
3237
3238         /*
3239          * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
3240          * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
3241          */
3242         if (mode != MPOL_PREFERRED) {
3243                 new->nodes = nodes;
3244         } else if (nodelist) {
3245                 nodes_clear(new->nodes);
3246                 node_set(first_node(nodes), new->nodes);
3247         } else {
3248                 new->mode = MPOL_LOCAL;
3249         }
3250
3251         /*
3252          * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
3253          * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
3254          */
3255         new->w.user_nodemask = nodes;
3256
3257         err = 0;
3258
3259 out:
3260         /* Restore string for error message */
3261         if (nodelist)
3262                 *--nodelist = ':';
3263         if (flags)
3264                 *--flags = '=';
3265         if (!err)
3266                 *mpol = new;
3267         return err;
3268 }
3269 #endif /* CONFIG_TMPFS */
3270
3271 /**
3272  * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
3273  * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
3274  * @maxlen:  length of @buffer
3275  * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
3276  *
3277  * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
3278  * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
3279  * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
3280  */
3281 void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
3282 {
3283         char *p = buffer;
3284         nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
3285         unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
3286         unsigned short flags = 0;
3287
3288         if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
3289                 mode = pol->mode;
3290                 flags = pol->flags;
3291         }
3292
3293         switch (mode) {
3294         case MPOL_DEFAULT:
3295         case MPOL_LOCAL:
3296                 break;
3297         case MPOL_PREFERRED:
3298         case MPOL_PREFERRED_MANY:
3299         case MPOL_BIND:
3300         case MPOL_INTERLEAVE:
3301         case MPOL_WEIGHTED_INTERLEAVE:
3302                 nodes = pol->nodes;
3303                 break;
3304         default:
3305                 WARN_ON_ONCE(1);
3306                 snprintf(p, maxlen, "unknown");
3307                 return;
3308         }
3309
3310         p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
3311
3312         if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
3313                 p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
3314
3315                 /*
3316                  * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
3317                  */
3318                 if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
3319                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
3320                 else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
3321                         p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
3322         }
3323
3324         if (!nodes_empty(nodes))
3325                 p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
3326                                nodemask_pr_args(&nodes));
3327 }
3328
3329 #ifdef CONFIG_SYSFS
3330 struct iw_node_attr {
3331         struct kobj_attribute kobj_attr;
3332         int nid;
3333 };
3334
3335 static ssize_t node_show(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
3336                          char *buf)
3337 {
3338         struct iw_node_attr *node_attr;
3339         u8 weight;
3340
3341         node_attr = container_of(attr, struct iw_node_attr, kobj_attr);
3342         weight = get_il_weight(node_attr->nid);
3343         return sysfs_emit(buf, "%d\n", weight);
3344 }
3345
3346 static ssize_t node_store(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
3347                           const char *buf, size_t count)
3348 {
3349         struct iw_node_attr *node_attr;
3350         u8 *new;
3351         u8 *old;
3352         u8 weight = 0;
3353
3354         node_attr = container_of(attr, struct iw_node_attr, kobj_attr);
3355         if (count == 0 || sysfs_streq(buf, ""))
3356                 weight = 0;
3357         else if (kstrtou8(buf, 0, &weight))
3358                 return -EINVAL;
3359
3360         new = kzalloc(nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3361         if (!new)
3362                 return -ENOMEM;
3363
3364         mutex_lock(&iw_table_lock);
3365         old = rcu_dereference_protected(iw_table,
3366                                         lockdep_is_held(&iw_table_lock));
3367         if (old)
3368                 memcpy(new, old, nr_node_ids);
3369         new[node_attr->nid] = weight;
3370         rcu_assign_pointer(iw_table, new);
3371         mutex_unlock(&iw_table_lock);
3372         synchronize_rcu();
3373         kfree(old);
3374         return count;
3375 }
3376
3377 static struct iw_node_attr **node_attrs;
3378
3379 static void sysfs_wi_node_release(struct iw_node_attr *node_attr,
3380                                   struct kobject *parent)
3381 {
3382         if (!node_attr)
3383                 return;
3384         sysfs_remove_file(parent, &node_attr->kobj_attr.attr);
3385         kfree(node_attr->kobj_attr.attr.name);
3386         kfree(node_attr);
3387 }
3388
3389 static void sysfs_wi_release(struct kobject *wi_kobj)
3390 {
3391         int i;
3392
3393         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
3394                 sysfs_wi_node_release(node_attrs[i], wi_kobj);
3395         kobject_put(wi_kobj);
3396 }
3397
3398 static const struct kobj_type wi_ktype = {
3399         .sysfs_ops = &kobj_sysfs_ops,
3400         .release = sysfs_wi_release,
3401 };
3402
3403 static int add_weight_node(int nid, struct kobject *wi_kobj)
3404 {
3405         struct iw_node_attr *node_attr;
3406         char *name;
3407
3408         node_attr = kzalloc(sizeof(*node_attr), GFP_KERNEL);
3409         if (!node_attr)
3410                 return -ENOMEM;
3411
3412         name = kasprintf(GFP_KERNEL, "node%d", nid);
3413         if (!name) {
3414                 kfree(node_attr);
3415                 return -ENOMEM;
3416         }
3417
3418         sysfs_attr_init(&node_attr->kobj_attr.attr);
3419         node_attr->kobj_attr.attr.name = name;
3420         node_attr->kobj_attr.attr.mode = 0644;
3421         node_attr->kobj_attr.show = node_show;
3422         node_attr->kobj_attr.store = node_store;
3423         node_attr->nid = nid;
3424
3425         if (sysfs_create_file(wi_kobj, &node_attr->kobj_attr.attr)) {
3426                 kfree(node_attr->kobj_attr.attr.name);
3427                 kfree(node_attr);
3428                 pr_err("failed to add attribute to weighted_interleave\n");
3429                 return -ENOMEM;
3430         }
3431
3432         node_attrs[nid] = node_attr;
3433         return 0;
3434 }
3435
3436 static int add_weighted_interleave_group(struct kobject *root_kobj)
3437 {
3438         struct kobject *wi_kobj;
3439         int nid, err;
3440
3441         wi_kobj = kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
3442         if (!wi_kobj)
3443                 return -ENOMEM;
3444
3445         err = kobject_init_and_add(wi_kobj, &wi_ktype, root_kobj,
3446                                    "weighted_interleave");
3447         if (err) {
3448                 kfree(wi_kobj);
3449                 return err;
3450         }
3451
3452         for_each_node_state(nid, N_POSSIBLE) {
3453                 err = add_weight_node(nid, wi_kobj);
3454                 if (err) {
3455                         pr_err("failed to add sysfs [node%d]\n", nid);
3456                         break;
3457                 }
3458         }
3459         if (err)
3460                 kobject_put(wi_kobj);
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 static void mempolicy_kobj_release(struct kobject *kobj)
3465 {
3466         u8 *old;
3467
3468         mutex_lock(&iw_table_lock);
3469         old = rcu_dereference_protected(iw_table,
3470                                         lockdep_is_held(&iw_table_lock));
3471         rcu_assign_pointer(iw_table, NULL);
3472         mutex_unlock(&iw_table_lock);
3473         synchronize_rcu();
3474         kfree(old);
3475         kfree(node_attrs);
3476         kfree(kobj);
3477 }
3478
3479 static const struct kobj_type mempolicy_ktype = {
3480         .release = mempolicy_kobj_release
3481 };
3482
3483 static int __init mempolicy_sysfs_init(void)
3484 {
3485         int err;
3486         static struct kobject *mempolicy_kobj;
3487
3488         mempolicy_kobj = kzalloc(sizeof(*mempolicy_kobj), GFP_KERNEL);
3489         if (!mempolicy_kobj) {
3490                 err = -ENOMEM;
3491                 goto err_out;
3492         }
3493
3494         node_attrs = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct iw_node_attr *),
3495                              GFP_KERNEL);
3496         if (!node_attrs) {
3497                 err = -ENOMEM;
3498                 goto mempol_out;
3499         }
3500
3501         err = kobject_init_and_add(mempolicy_kobj, &mempolicy_ktype, mm_kobj,
3502                                    "mempolicy");
3503         if (err)
3504                 goto node_out;
3505
3506         err = add_weighted_interleave_group(mempolicy_kobj);
3507         if (err) {
3508                 pr_err("mempolicy sysfs structure failed to initialize\n");
3509                 kobject_put(mempolicy_kobj);
3510                 return err;
3511         }
3512
3513         return err;
3514 node_out:
3515         kfree(node_attrs);
3516 mempol_out:
3517         kfree(mempolicy_kobj);
3518 err_out:
3519         pr_err("failed to add mempolicy kobject to the system\n");
3520         return err;
3521 }
3522
3523 late_initcall(mempolicy_sysfs_init);
3524 #endif /* CONFIG_SYSFS */