mm/migrate.c

   1 /*
   2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migration.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
   5  *
   6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
   7  * project. The main authors of the migration code are:
   8  *
   9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
  10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
  11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
  12  * Christoph Lameter
  13  */
  14
  15 #include <linux/migrate.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/swap.h>
  18 #include <linux/swapops.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/mm_inline.h>
  22 #include <linux/nsproxy.h>
  23 #include <linux/pagevec.h>
  24 #include <linux/rmap.h>
  25 #include <linux/topology.h>
  26 #include <linux/cpu.h>
  27 #include <linux/cpuset.h>
  28 #include <linux/writeback.h>
  29 #include <linux/mempolicy.h>
  30 #include <linux/vmalloc.h>
  31 #include <linux/security.h>
  32 #include <linux/memcontrol.h>
  33 #include <linux/syscalls.h>
  34
  35 #include "internal.h"
  36
  37 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
  38
  39 /*
  40  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
  41  * to be migrated using isolate_lru_page().
  42  */
  43 int migrate_prep(void)
  44 {
  45         /*
  46          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
  47          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
  48          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
  49          * pages that may be busy.
  50          */
  51         lru_add_drain_all();
  52
  53         return 0;
  54 }
  55
  56 static inline void move_to_lru(struct page *page)
  57 {
  58         lru_cache_add_lru(page, page_lru(page));
  59         put_page(page);
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Add isolated pages on the list back to the LRU.
  64  *
  65  * returns the number of pages put back.
  66  */
  67 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
  68 {
  69         struct page *page;
  70         struct page *page2;
  71         int count = 0;
  72
  73         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  74                 list_del(&page->lru);
  75                 move_to_lru(page);
  76                 count++;
  77         }
  78         return count;
  79 }
  80
  81 /*
  82  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  83  */
  84 static void remove_migration_pte(struct vm_area_struct *vma,
  85                 struct page *old, struct page *new)
  86 {
  87         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  88         swp_entry_t entry;
  89         pgd_t *pgd;
  90         pud_t *pud;
  91         pmd_t *pmd;
  92         pte_t *ptep, pte;
  93         spinlock_t *ptl;
  94         unsigned long addr = page_address_in_vma(new, vma);
  95
  96         if (addr == -EFAULT)
  97                 return;
  98
  99         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 100         if (!pgd_present(*pgd))
 101                 return;
 102
 103         pud = pud_offset(pgd, addr);
 104         if (!pud_present(*pud))
 105                 return;
 106
 107         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 108         if (!pmd_present(*pmd))
 109                 return;
 110
 111         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 112
 113         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 114                 pte_unmap(ptep);
 115                 return;
 116         }
 117
 118         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 119         spin_lock(ptl);
 120         pte = *ptep;
 121         if (!is_swap_pte(pte))
 122                 goto out;
 123
 124         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 125
 126         if (!is_migration_entry(entry) || migration_entry_to_page(entry) != old)
 127                 goto out;
 128
 129         /*
 130          * Yes, ignore the return value from a GFP_ATOMIC mem_cgroup_charge.
 131          * Failure is not an option here: we're now expected to remove every
 132          * migration pte, and will cause crashes otherwise.  Normally this
 133          * is not an issue: mem_cgroup_prepare_migration bumped up the old
 134          * page_cgroup count for safety, that's now attached to the new page,
 135          * so this charge should just be another incrementation of the count,
 136          * to keep in balance with rmap.c's mem_cgroup_uncharging.  But if
 137          * there's been a force_empty, those reference counts may no longer
 138          * be reliable, and this charge can actually fail: oh well, we don't
 139          * make the situation any worse by proceeding as if it had succeeded.
 140          */
 141         mem_cgroup_charge(new, mm, GFP_ATOMIC);
 142
 143         get_page(new);
 144         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 145         if (is_write_migration_entry(entry))
 146                 pte = pte_mkwrite(pte);
 147         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 148         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 149
 150         if (PageAnon(new))
 151                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 152         else
 153                 page_add_file_rmap(new);
 154
 155         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 156         update_mmu_cache(vma, addr, pte);
 157
 158 out:
 159         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Note that remove_file_migration_ptes will only work on regular mappings,
 164  * Nonlinear mappings do not use migration entries.
 165  */
 166 static void remove_file_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 167 {
 168         struct vm_area_struct *vma;
 169         struct address_space *mapping = page_mapping(new);
 170         struct prio_tree_iter iter;
 171         pgoff_t pgoff = new->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 172
 173         if (!mapping)
 174                 return;
 175
 176         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 177
 178         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff)
 179                 remove_migration_pte(vma, old, new);
 180
 181         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Must hold mmap_sem lock on at least one of the vmas containing
 186  * the page so that the anon_vma cannot vanish.
 187  */
 188 static void remove_anon_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 189 {
 190         struct anon_vma *anon_vma;
 191         struct vm_area_struct *vma;
 192         unsigned long mapping;
 193
 194         mapping = (unsigned long)new->mapping;
 195
 196         if (!mapping || (mapping & PAGE_MAPPING_ANON) == 0)
 197                 return;
 198
 199         /*
 200          * We hold the mmap_sem lock. So no need to call page_lock_anon_vma.
 201          */
 202         anon_vma = (struct anon_vma *) (mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
 203         spin_lock(&anon_vma->lock);
 204
 205         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
 206                 remove_migration_pte(vma, old, new);
 207
 208         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 209 }
 210
 211 /*
 212  * Get rid of all migration entries and replace them by
 213  * references to the indicated page.
 214  */
 215 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 216 {
 217         if (PageAnon(new))
 218                 remove_anon_migration_ptes(old, new);
 219         else
 220                 remove_file_migration_ptes(old, new);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 225  * get to the page and wait until migration is finished.
 226  * When we return from this function the fault will be retried.
 227  *
 228  * This function is called from do_swap_page().
 229  */
 230 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 231                                 unsigned long address)
 232 {
 233         pte_t *ptep, pte;
 234         spinlock_t *ptl;
 235         swp_entry_t entry;
 236         struct page *page;
 237
 238         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 239         pte = *ptep;
 240         if (!is_swap_pte(pte))
 241                 goto out;
 242
 243         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 244         if (!is_migration_entry(entry))
 245                 goto out;
 246
 247         page = migration_entry_to_page(entry);
 248
 249         /*
 250          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 251          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 252          * against a page without get_page().
 253          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 254          * will occur again.
 255          */
 256         if (!get_page_unless_zero(page))
 257                 goto out;
 258         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 259         wait_on_page_locked(page);
 260         put_page(page);
 261         return;
 262 out:
 263         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Replace the page in the mapping.
 268  *
 269  * The number of remaining references must be:
 270  * 1 for anonymous pages without a mapping
 271  * 2 for pages with a mapping
 272  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate set.
 273  */
 274 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 275                 struct page *newpage, struct page *page)
 276 {
 277         int expected_count;
 278         void **pslot;
 279
 280         if (!mapping) {
 281                 /* Anonymous page without mapping */
 282                 if (page_count(page) != 1)
 283                         return -EAGAIN;
 284                 return 0;
 285         }
 286
 287         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 288
 289         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 290                                         page_index(page));
 291
 292         expected_count = 2 + !!PagePrivate(page);
 293         if (page_count(page) != expected_count ||
 294                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 295                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 296                 return -EAGAIN;
 297         }
 298
 299         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 300                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 301                 return -EAGAIN;
 302         }
 303
 304         /*
 305          * Now we know that no one else is looking at the page.
 306          */
 307         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 308 #ifdef CONFIG_SWAP
 309         if (PageSwapCache(page)) {
 310                 SetPageSwapCache(newpage);
 311                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 312         }
 313 #endif
 314
 315         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 316
 317         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 318         /*
 319          * Drop cache reference from old page.
 320          * We know this isn't the last reference.
 321          */
 322         __put_page(page);
 323
 324         /*
 325          * If moved to a different zone then also account
 326          * the page for that zone. Other VM counters will be
 327          * taken care of when we establish references to the
 328          * new page and drop references to the old page.
 329          *
 330          * Note that anonymous pages are accounted for
 331          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 332          * are mapped to swap space.
 333          */
 334         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 335         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 336
 337         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 338         if (!PageSwapCache(newpage))
 339                 mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);
 340
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Copy the page to its new location
 346  */
 347 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 348 {
 349         copy_highpage(newpage, page);
 350
 351         if (PageError(page))
 352                 SetPageError(newpage);
 353         if (PageReferenced(page))
 354                 SetPageReferenced(newpage);
 355         if (PageUptodate(page))
 356                 SetPageUptodate(newpage);
 357         if (PageActive(page))
 358                 SetPageActive(newpage);
 359         if (PageChecked(page))
 360                 SetPageChecked(newpage);
 361         if (PageMappedToDisk(page))
 362                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 363
 364         if (PageDirty(page)) {
 365                 clear_page_dirty_for_io(page);
 366                 /*
 367                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 368                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 369                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 370                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 371                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 372                  */
 373                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 374         }
 375
 376 #ifdef CONFIG_SWAP
 377         ClearPageSwapCache(page);
 378 #endif
 379         ClearPageActive(page);
 380         ClearPagePrivate(page);
 381         set_page_private(page, 0);
 382         page->mapping = NULL;
 383
 384         /*
 385          * If any waiters have accumulated on the new page then
 386          * wake them up.
 387          */
 388         if (PageWriteback(newpage))
 389                 end_page_writeback(newpage);
 390 }
 391
 392 /************************************************************
 393  *                    Migration functions
 394  ***********************************************************/
 395
 396 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 397 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 398                         struct page *newpage, struct page *page)
 399 {
 400         return -EIO;
 401 }
 402 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 403
 404 /*
 405  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 406  * pages that do not use PagePrivate.
 407  *
 408  * Pages are locked upon entry and exit.
 409  */
 410 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 411                 struct page *newpage, struct page *page)
 412 {
 413         int rc;
 414
 415         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 416
 417         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 418
 419         if (rc)
 420                 return rc;
 421
 422         migrate_page_copy(newpage, page);
 423         return 0;
 424 }
 425 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 426
 427 #ifdef CONFIG_BLOCK
 428 /*
 429  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 430  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 431  * exist.
 432  */
 433 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 434                 struct page *newpage, struct page *page)
 435 {
 436         struct buffer_head *bh, *head;
 437         int rc;
 438
 439         if (!page_has_buffers(page))
 440                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 441
 442         head = page_buffers(page);
 443
 444         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 445
 446         if (rc)
 447                 return rc;
 448
 449         bh = head;
 450         do {
 451                 get_bh(bh);
 452                 lock_buffer(bh);
 453                 bh = bh->b_this_page;
 454
 455         } while (bh != head);
 456
 457         ClearPagePrivate(page);
 458         set_page_private(newpage, page_private(page));
 459         set_page_private(page, 0);
 460         put_page(page);
 461         get_page(newpage);
 462
 463         bh = head;
 464         do {
 465                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 466                 bh = bh->b_this_page;
 467
 468         } while (bh != head);
 469
 470         SetPagePrivate(newpage);
 471
 472         migrate_page_copy(newpage, page);
 473
 474         bh = head;
 475         do {
 476                 unlock_buffer(bh);
 477                 put_bh(bh);
 478                 bh = bh->b_this_page;
 479
 480         } while (bh != head);
 481
 482         return 0;
 483 }
 484 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 485 #endif
 486
 487 /*
 488  * Writeback a page to clean the dirty state
 489  */
 490 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 491 {
 492         struct writeback_control wbc = {
 493                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 494                 .nr_to_write = 1,
 495                 .range_start = 0,
 496                 .range_end = LLONG_MAX,
 497                 .nonblocking = 1,
 498                 .for_reclaim = 1
 499         };
 500         int rc;
 501
 502         if (!mapping->a_ops->writepage)
 503                 /* No write method for the address space */
 504                 return -EINVAL;
 505
 506         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 507                 /* Someone else already triggered a write */
 508                 return -EAGAIN;
 509
 510         /*
 511          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 512          * the page on some queue. So the page must be clean for
 513          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 514          * page state is no longer what we checked for earlier.
 515          * At this point we know that the migration attempt cannot
 516          * be successful.
 517          */
 518         remove_migration_ptes(page, page);
 519
 520         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 521         if (rc < 0)
 522                 /* I/O Error writing */
 523                 return -EIO;
 524
 525         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 526                 /* unlocked. Relock */
 527                 lock_page(page);
 528
 529         return -EAGAIN;
 530 }
 531
 532 /*
 533  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 534  */
 535 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 536         struct page *newpage, struct page *page)
 537 {
 538         if (PageDirty(page))
 539                 return writeout(mapping, page);
 540
 541         /*
 542          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 543          * We must have no buffers or drop them.
 544          */
 545         if (PagePrivate(page) &&
 546             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 547                 return -EAGAIN;
 548
 549         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Move a page to a newly allocated page
 554  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 555  *
 556  * The new page will have replaced the old page if this function
 557  * is successful.
 558  */
 559 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
 560 {
 561         struct address_space *mapping;
 562         int rc;
 563
 564         /*
 565          * Block others from accessing the page when we get around to
 566          * establishing additional references. We are the only one
 567          * holding a reference to the new page at this point.
 568          */
 569         if (!trylock_page(newpage))
 570                 BUG();
 571
 572         /* Prepare mapping for the new page.*/
 573         newpage->index = page->index;
 574         newpage->mapping = page->mapping;
 575         if (PageSwapBacked(page))
 576                 SetPageSwapBacked(newpage);
 577
 578         mapping = page_mapping(page);
 579         if (!mapping)
 580                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 581         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 582                 /*
 583                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 584                  * should provide a migration function. Anonymous
 585                  * pages are part of swap space which also has its
 586                  * own migration function. This is the most common
 587                  * path for page migration.
 588                  */
 589                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 590                                                 newpage, page);
 591         else
 592                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 593
 594         if (!rc) {
 595                 remove_migration_ptes(page, newpage);
 596         } else
 597                 newpage->mapping = NULL;
 598
 599         unlock_page(newpage);
 600
 601         return rc;
 602 }
 603
 604 /*
 605  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 606  * to the newly allocated page in newpage.
 607  */
 608 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 609                         struct page *page, int force)
 610 {
 611         int rc = 0;
 612         int *result = NULL;
 613         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 614         int rcu_locked = 0;
 615         int charge = 0;
 616
 617         if (!newpage)
 618                 return -ENOMEM;
 619
 620         if (page_count(page) == 1)
 621                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 622                 goto move_newpage;
 623
 624         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage);
 625         if (charge == -ENOMEM) {
 626                 rc = -ENOMEM;
 627                 goto move_newpage;
 628         }
 629         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 630         BUG_ON(charge);
 631
 632         rc = -EAGAIN;
 633         if (!trylock_page(page)) {
 634                 if (!force)
 635                         goto move_newpage;
 636                 lock_page(page);
 637         }
 638
 639         if (PageWriteback(page)) {
 640                 if (!force)
 641                         goto unlock;
 642                 wait_on_page_writeback(page);
 643         }
 644         /*
 645          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 646          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 647          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
 648          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 649          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 650          * just care Anon page here.
 651          */
 652         if (PageAnon(page)) {
 653                 rcu_read_lock();
 654                 rcu_locked = 1;
 655         }
 656
 657         /*
 658          * Corner case handling:
 659          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 660          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 661          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 662          * trigger a BUG.  So handle it here.
 663          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 664          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 665          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 666          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 667          * free the metadata, so the page can be freed.
 668          */
 669         if (!page->mapping) {
 670                 if (!PageAnon(page) && PagePrivate(page)) {
 671                         /*
 672                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
 673                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
 674                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
 675                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
 676                          *    needs to be effective.
 677                          */
 678                         try_to_free_buffers(page);
 679                 }
 680                 goto rcu_unlock;
 681         }
 682
 683         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 684         try_to_unmap(page, 1);
 685
 686         if (!page_mapped(page))
 687                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
 688
 689         if (rc)
 690                 remove_migration_ptes(page, page);
 691 rcu_unlock:
 692         if (rcu_locked)
 693                 rcu_read_unlock();
 694
 695 unlock:
 696
 697         unlock_page(page);
 698
 699         if (rc != -EAGAIN) {
 700                 /*
 701                  * A page that has been migrated has all references
 702                  * removed and will be freed. A page that has not been
 703                  * migrated will have kepts its references and be
 704                  * restored.
 705                  */
 706                 list_del(&page->lru);
 707                 move_to_lru(page);
 708         }
 709
 710 move_newpage:
 711         if (!charge)
 712                 mem_cgroup_end_migration(newpage);
 713         /*
 714          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 715          * then this will free the page.
 716          */
 717         move_to_lru(newpage);
 718         if (result) {
 719                 if (rc)
 720                         *result = rc;
 721                 else
 722                         *result = page_to_nid(newpage);
 723         }
 724         return rc;
 725 }
 726
 727 /*
 728  * migrate_pages
 729  *
 730  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 731  * that determines from the page to be migrated and the private data
 732  * the target of the move and allocates the page.
 733  *
 734  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 735  * are movable anymore because to has become empty
 736  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 737  * returned to the LRU or freed.
 738  *
 739  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 740  */
 741 int migrate_pages(struct list_head *from,
 742                 new_page_t get_new_page, unsigned long private)
 743 {
 744         int retry = 1;
 745         int nr_failed = 0;
 746         int pass = 0;
 747         struct page *page;
 748         struct page *page2;
 749         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 750         int rc;
 751
 752         if (!swapwrite)
 753                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 754
 755         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 756                 retry = 0;
 757
 758                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 759                         cond_resched();
 760
 761                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 762                                                 page, pass > 2);
 763
 764                         switch(rc) {
 765                         case -ENOMEM:
 766                                 goto out;
 767                         case -EAGAIN:
 768                                 retry++;
 769                                 break;
 770                         case 0:
 771                                 break;
 772                         default:
 773                                 /* Permanent failure */
 774                                 nr_failed++;
 775                                 break;
 776                         }
 777                 }
 778         }
 779         rc = 0;
 780 out:
 781         if (!swapwrite)
 782                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 783
 784         putback_lru_pages(from);
 785
 786         if (rc)
 787                 return rc;
 788
 789         return nr_failed + retry;
 790 }
 791
 792 #ifdef CONFIG_NUMA
 793 /*
 794  * Move a list of individual pages
 795  */
 796 struct page_to_node {
 797         unsigned long addr;
 798         struct page *page;
 799         int node;
 800         int status;
 801 };
 802
 803 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 804                 int **result)
 805 {
 806         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 807
 808         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 809                 pm++;
 810
 811         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 812                 return NULL;
 813
 814         *result = &pm->status;
 815
 816         return alloc_pages_node(pm->node,
 817                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 818 }
 819
 820 /*
 821  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 822  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 823  * and the node number must contain a valid target node.
 824  */
 825 static int do_move_pages(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm,
 826                                 int migrate_all)
 827 {
 828         int err;
 829         struct page_to_node *pp;
 830         LIST_HEAD(pagelist);
 831
 832         down_read(&mm->mmap_sem);
 833
 834         /*
 835          * Build a list of pages to migrate
 836          */
 837         migrate_prep();
 838         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 839                 struct vm_area_struct *vma;
 840                 struct page *page;
 841
 842                 /*
 843                  * A valid page pointer that will not match any of the
 844                  * pages that will be moved.
 845                  */
 846                 pp->page = ZERO_PAGE(0);
 847
 848                 err = -EFAULT;
 849                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 850                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 851                         goto set_status;
 852
 853                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 854
 855                 err = PTR_ERR(page);
 856                 if (IS_ERR(page))
 857                         goto set_status;
 858
 859                 err = -ENOENT;
 860                 if (!page)
 861                         goto set_status;
 862
 863                 if (PageReserved(page))         /* Check for zero page */
 864                         goto put_and_set;
 865
 866                 pp->page = page;
 867                 err = page_to_nid(page);
 868
 869                 if (err == pp->node)
 870                         /*
 871                          * Node already in the right place
 872                          */
 873                         goto put_and_set;
 874
 875                 err = -EACCES;
 876                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 877                                 !migrate_all)
 878                         goto put_and_set;
 879
 880                 err = isolate_lru_page(page);
 881                 if (!err)
 882                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 883 put_and_set:
 884                 /*
 885                  * Either remove the duplicate refcount from
 886                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 887                  * not isolated.
 888                  */
 889                 put_page(page);
 890 set_status:
 891                 pp->status = err;
 892         }
 893
 894         if (!list_empty(&pagelist))
 895                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 896                                 (unsigned long)pm);
 897         else
 898                 err = -ENOENT;
 899
 900         up_read(&mm->mmap_sem);
 901         return err;
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Determine the nodes of a list of pages. The addr in the pm array
 906  * must have been set to the virtual address of which we want to determine
 907  * the node number.
 908  */
 909 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm)
 910 {
 911         down_read(&mm->mmap_sem);
 912
 913         for ( ; pm->node != MAX_NUMNODES; pm++) {
 914                 struct vm_area_struct *vma;
 915                 struct page *page;
 916                 int err;
 917
 918                 err = -EFAULT;
 919                 vma = find_vma(mm, pm->addr);
 920                 if (!vma)
 921                         goto set_status;
 922
 923                 page = follow_page(vma, pm->addr, 0);
 924
 925                 err = PTR_ERR(page);
 926                 if (IS_ERR(page))
 927                         goto set_status;
 928
 929                 err = -ENOENT;
 930                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 931                 if (!page || PageReserved(page))
 932                         goto set_status;
 933
 934                 err = page_to_nid(page);
 935 set_status:
 936                 pm->status = err;
 937         }
 938
 939         up_read(&mm->mmap_sem);
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 /*
 944  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
 945  * process.
 946  */
 947 asmlinkage long sys_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
 948                         const void __user * __user *pages,
 949                         const int __user *nodes,
 950                         int __user *status, int flags)
 951 {
 952         int err = 0;
 953         int i;
 954         struct task_struct *task;
 955         nodemask_t task_nodes;
 956         struct mm_struct *mm;
 957         struct page_to_node *pm = NULL;
 958
 959         /* Check flags */
 960         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
 961                 return -EINVAL;
 962
 963         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
 964                 return -EPERM;
 965
 966         /* Find the mm_struct */
 967         read_lock(&tasklist_lock);
 968         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
 969         if (!task) {
 970                 read_unlock(&tasklist_lock);
 971                 return -ESRCH;
 972         }
 973         mm = get_task_mm(task);
 974         read_unlock(&tasklist_lock);
 975
 976         if (!mm)
 977                 return -EINVAL;
 978
 979         /*
 980          * Check if this process has the right to modify the specified
 981          * process. The right exists if the process has administrative
 982          * capabilities, superuser privileges or the same
 983          * userid as the target process.
 984          */
 985         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
 986             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
 987             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
 988                 err = -EPERM;
 989                 goto out2;
 990         }
 991
 992         err = security_task_movememory(task);
 993         if (err)
 994                 goto out2;
 995
 996
 997         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
 998
 999         /* Limit nr_pages so that the multiplication may not overflow */
1000         if (nr_pages >= ULONG_MAX / sizeof(struct page_to_node) - 1) {
1001                 err = -E2BIG;
1002                 goto out2;
1003         }
1004
1005         pm = vmalloc((nr_pages + 1) * sizeof(struct page_to_node));
1006         if (!pm) {
1007                 err = -ENOMEM;
1008                 goto out2;
1009         }
1010
1011         /*
1012          * Get parameters from user space and initialize the pm
1013          * array. Return various errors if the user did something wrong.
1014          */
1015         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1016                 const void __user *p;
1017
1018                 err = -EFAULT;
1019                 if (get_user(p, pages + i))
1020                         goto out;
1021
1022                 pm[i].addr = (unsigned long)p;
1023                 if (nodes) {
1024                         int node;
1025
1026                         if (get_user(node, nodes + i))
1027                                 goto out;
1028
1029                         err = -ENODEV;
1030                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
1031                                 goto out;
1032
1033                         err = -EACCES;
1034                         if (!node_isset(node, task_nodes))
1035                                 goto out;
1036
1037                         pm[i].node = node;
1038                 } else
1039                         pm[i].node = 0; /* anything to not match MAX_NUMNODES */
1040         }
1041         /* End marker */
1042         pm[nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
1043
1044         if (nodes)
1045                 err = do_move_pages(mm, pm, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1046         else
1047                 err = do_pages_stat(mm, pm);
1048
1049         if (err >= 0)
1050                 /* Return status information */
1051                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1052                         if (put_user(pm[i].status, status + i))
1053                                 err = -EFAULT;
1054
1055 out:
1056         vfree(pm);
1057 out2:
1058         mmput(mm);
1059         return err;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1064  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1065  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1066  */
1067 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1068         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1069 {
1070         struct vm_area_struct *vma;
1071         int err = 0;
1072
1073         for(vma = mm->mmap; vma->vm_next && !err; vma = vma->vm_next) {
1074                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1075                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1076                         if (err)
1077                                 break;
1078                 }
1079         }
1080         return err;
1081 }
1082 #endif