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         if (PageActive(page)) {
  59                 /*
  60                  * lru_cache_add_active checks that
  61                  * the PG_active bit is off.
  62                  */
  63                 ClearPageActive(page);
  64                 lru_cache_add_active(page);
  65         } else {
  66                 lru_cache_add(page);
  67         }
  68         put_page(page);
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Add isolated pages on the list back to the LRU.
  73  *
  74  * returns the number of pages put back.
  75  */
  76 int putback_lru_pages(struct list_head *l)
  77 {
  78         struct page *page;
  79         struct page *page2;
  80         int count = 0;
  81
  82         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  83                 list_del(&page->lru);
  84                 move_to_lru(page);
  85                 count++;
  86         }
  87         return count;
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  92  */
  93 static void remove_migration_pte(struct vm_area_struct *vma,
  94                 struct page *old, struct page *new)
  95 {
  96         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  97         swp_entry_t entry;
  98         pgd_t *pgd;
  99         pud_t *pud;
 100         pmd_t *pmd;
 101         pte_t *ptep, pte;
 102         spinlock_t *ptl;
 103         unsigned long addr = page_address_in_vma(new, vma);
 104
 105         if (addr == -EFAULT)
 106                 return;
 107
 108         pgd = pgd_offset(mm, addr);
 109         if (!pgd_present(*pgd))
 110                 return;
 111
 112         pud = pud_offset(pgd, addr);
 113         if (!pud_present(*pud))
 114                 return;
 115
 116         pmd = pmd_offset(pud, addr);
 117         if (!pmd_present(*pmd))
 118                 return;
 119
 120         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 121
 122         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 123                 pte_unmap(ptep);
 124                 return;
 125         }
 126
 127         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 128         spin_lock(ptl);
 129         pte = *ptep;
 130         if (!is_swap_pte(pte))
 131                 goto out;
 132
 133         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 134
 135         if (!is_migration_entry(entry) || migration_entry_to_page(entry) != old)
 136                 goto out;
 137
 138         /*
 139          * Yes, ignore the return value from a GFP_ATOMIC mem_cgroup_charge.
 140          * Failure is not an option here: we're now expected to remove every
 141          * migration pte, and will cause crashes otherwise.  Normally this
 142          * is not an issue: mem_cgroup_prepare_migration bumped up the old
 143          * page_cgroup count for safety, that's now attached to the new page,
 144          * so this charge should just be another incrementation of the count,
 145          * to keep in balance with rmap.c's mem_cgroup_uncharging.  But if
 146          * there's been a force_empty, those reference counts may no longer
 147          * be reliable, and this charge can actually fail: oh well, we don't
 148          * make the situation any worse by proceeding as if it had succeeded.
 149          */
 150         mem_cgroup_charge(new, mm, GFP_ATOMIC);
 151
 152         get_page(new);
 153         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 154         if (is_write_migration_entry(entry))
 155                 pte = pte_mkwrite(pte);
 156         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 157         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 158
 159         if (PageAnon(new))
 160                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 161         else
 162                 page_add_file_rmap(new);
 163
 164         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 165         update_mmu_cache(vma, addr, pte);
 166
 167 out:
 168         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Note that remove_file_migration_ptes will only work on regular mappings,
 173  * Nonlinear mappings do not use migration entries.
 174  */
 175 static void remove_file_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 176 {
 177         struct vm_area_struct *vma;
 178         struct address_space *mapping = page_mapping(new);
 179         struct prio_tree_iter iter;
 180         pgoff_t pgoff = new->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 181
 182         if (!mapping)
 183                 return;
 184
 185         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 186
 187         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff)
 188                 remove_migration_pte(vma, old, new);
 189
 190         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Must hold mmap_sem lock on at least one of the vmas containing
 195  * the page so that the anon_vma cannot vanish.
 196  */
 197 static void remove_anon_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 198 {
 199         struct anon_vma *anon_vma;
 200         struct vm_area_struct *vma;
 201         unsigned long mapping;
 202
 203         mapping = (unsigned long)new->mapping;
 204
 205         if (!mapping || (mapping & PAGE_MAPPING_ANON) == 0)
 206                 return;
 207
 208         /*
 209          * We hold the mmap_sem lock. So no need to call page_lock_anon_vma.
 210          */
 211         anon_vma = (struct anon_vma *) (mapping - PAGE_MAPPING_ANON);
 212         spin_lock(&anon_vma->lock);
 213
 214         list_for_each_entry(vma, &anon_vma->head, anon_vma_node)
 215                 remove_migration_pte(vma, old, new);
 216
 217         spin_unlock(&anon_vma->lock);
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Get rid of all migration entries and replace them by
 222  * references to the indicated page.
 223  */
 224 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 225 {
 226         if (PageAnon(new))
 227                 remove_anon_migration_ptes(old, new);
 228         else
 229                 remove_file_migration_ptes(old, new);
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 234  * get to the page and wait until migration is finished.
 235  * When we return from this function the fault will be retried.
 236  *
 237  * This function is called from do_swap_page().
 238  */
 239 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 240                                 unsigned long address)
 241 {
 242         pte_t *ptep, pte;
 243         spinlock_t *ptl;
 244         swp_entry_t entry;
 245         struct page *page;
 246
 247         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 248         pte = *ptep;
 249         if (!is_swap_pte(pte))
 250                 goto out;
 251
 252         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 253         if (!is_migration_entry(entry))
 254                 goto out;
 255
 256         page = migration_entry_to_page(entry);
 257
 258         /*
 259          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 260          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 261          * against a page without get_page().
 262          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 263          * will occur again.
 264          */
 265         if (!get_page_unless_zero(page))
 266                 goto out;
 267         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 268         wait_on_page_locked(page);
 269         put_page(page);
 270         return;
 271 out:
 272         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Replace the page in the mapping.
 277  *
 278  * The number of remaining references must be:
 279  * 1 for anonymous pages without a mapping
 280  * 2 for pages with a mapping
 281  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate set.
 282  */
 283 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 284                 struct page *newpage, struct page *page)
 285 {
 286         int expected_count;
 287         void **pslot;
 288
 289         if (!mapping) {
 290                 /* Anonymous page without mapping */
 291                 if (page_count(page) != 1)
 292                         return -EAGAIN;
 293                 return 0;
 294         }
 295
 296         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 297
 298         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 299                                         page_index(page));
 300
 301         expected_count = 2 + !!PagePrivate(page);
 302         if (page_count(page) != expected_count ||
 303                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 304                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 305                 return -EAGAIN;
 306         }
 307
 308         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 309                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 310                 return -EAGAIN;
 311         }
 312
 313         /*
 314          * Now we know that no one else is looking at the page.
 315          */
 316         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 317 #ifdef CONFIG_SWAP
 318         if (PageSwapCache(page)) {
 319                 SetPageSwapCache(newpage);
 320                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 321         }
 322 #endif
 323
 324         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 325
 326         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 327         /*
 328          * Drop cache reference from old page.
 329          * We know this isn't the last reference.
 330          */
 331         __put_page(page);
 332
 333         /*
 334          * If moved to a different zone then also account
 335          * the page for that zone. Other VM counters will be
 336          * taken care of when we establish references to the
 337          * new page and drop references to the old page.
 338          *
 339          * Note that anonymous pages are accounted for
 340          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 341          * are mapped to swap space.
 342          */
 343         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 344         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 345
 346         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 347         if (!PageSwapCache(newpage))
 348                 mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);
 349
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Copy the page to its new location
 355  */
 356 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 357 {
 358         copy_highpage(newpage, page);
 359
 360         if (PageError(page))
 361                 SetPageError(newpage);
 362         if (PageReferenced(page))
 363                 SetPageReferenced(newpage);
 364         if (PageUptodate(page))
 365                 SetPageUptodate(newpage);
 366         if (PageActive(page))
 367                 SetPageActive(newpage);
 368         if (PageChecked(page))
 369                 SetPageChecked(newpage);
 370         if (PageMappedToDisk(page))
 371                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 372
 373         if (PageDirty(page)) {
 374                 clear_page_dirty_for_io(page);
 375                 /*
 376                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 377                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 378                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 379                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 380                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 381                  */
 382                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 383         }
 384
 385 #ifdef CONFIG_SWAP
 386         ClearPageSwapCache(page);
 387 #endif
 388         ClearPageActive(page);
 389         ClearPagePrivate(page);
 390         set_page_private(page, 0);
 391         page->mapping = NULL;
 392
 393         /*
 394          * If any waiters have accumulated on the new page then
 395          * wake them up.
 396          */
 397         if (PageWriteback(newpage))
 398                 end_page_writeback(newpage);
 399 }
 400
 401 /************************************************************
 402  *                    Migration functions
 403  ***********************************************************/
 404
 405 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 406 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 407                         struct page *newpage, struct page *page)
 408 {
 409         return -EIO;
 410 }
 411 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 412
 413 /*
 414  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 415  * pages that do not use PagePrivate.
 416  *
 417  * Pages are locked upon entry and exit.
 418  */
 419 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 420                 struct page *newpage, struct page *page)
 421 {
 422         int rc;
 423
 424         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 425
 426         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 427
 428         if (rc)
 429                 return rc;
 430
 431         migrate_page_copy(newpage, page);
 432         return 0;
 433 }
 434 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 435
 436 #ifdef CONFIG_BLOCK
 437 /*
 438  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 439  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 440  * exist.
 441  */
 442 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 443                 struct page *newpage, struct page *page)
 444 {
 445         struct buffer_head *bh, *head;
 446         int rc;
 447
 448         if (!page_has_buffers(page))
 449                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 450
 451         head = page_buffers(page);
 452
 453         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 454
 455         if (rc)
 456                 return rc;
 457
 458         bh = head;
 459         do {
 460                 get_bh(bh);
 461                 lock_buffer(bh);
 462                 bh = bh->b_this_page;
 463
 464         } while (bh != head);
 465
 466         ClearPagePrivate(page);
 467         set_page_private(newpage, page_private(page));
 468         set_page_private(page, 0);
 469         put_page(page);
 470         get_page(newpage);
 471
 472         bh = head;
 473         do {
 474                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 475                 bh = bh->b_this_page;
 476
 477         } while (bh != head);
 478
 479         SetPagePrivate(newpage);
 480
 481         migrate_page_copy(newpage, page);
 482
 483         bh = head;
 484         do {
 485                 unlock_buffer(bh);
 486                 put_bh(bh);
 487                 bh = bh->b_this_page;
 488
 489         } while (bh != head);
 490
 491         return 0;
 492 }
 493 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 494 #endif
 495
 496 /*
 497  * Writeback a page to clean the dirty state
 498  */
 499 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 500 {
 501         struct writeback_control wbc = {
 502                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 503                 .nr_to_write = 1,
 504                 .range_start = 0,
 505                 .range_end = LLONG_MAX,
 506                 .nonblocking = 1,
 507                 .for_reclaim = 1
 508         };
 509         int rc;
 510
 511         if (!mapping->a_ops->writepage)
 512                 /* No write method for the address space */
 513                 return -EINVAL;
 514
 515         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 516                 /* Someone else already triggered a write */
 517                 return -EAGAIN;
 518
 519         /*
 520          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 521          * the page on some queue. So the page must be clean for
 522          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 523          * page state is no longer what we checked for earlier.
 524          * At this point we know that the migration attempt cannot
 525          * be successful.
 526          */
 527         remove_migration_ptes(page, page);
 528
 529         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 530         if (rc < 0)
 531                 /* I/O Error writing */
 532                 return -EIO;
 533
 534         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 535                 /* unlocked. Relock */
 536                 lock_page(page);
 537
 538         return -EAGAIN;
 539 }
 540
 541 /*
 542  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 543  */
 544 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 545         struct page *newpage, struct page *page)
 546 {
 547         if (PageDirty(page))
 548                 return writeout(mapping, page);
 549
 550         /*
 551          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 552          * We must have no buffers or drop them.
 553          */
 554         if (PagePrivate(page) &&
 555             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 556                 return -EAGAIN;
 557
 558         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 559 }
 560
 561 /*
 562  * Move a page to a newly allocated page
 563  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 564  *
 565  * The new page will have replaced the old page if this function
 566  * is successful.
 567  */
 568 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page)
 569 {
 570         struct address_space *mapping;
 571         int rc;
 572
 573         /*
 574          * Block others from accessing the page when we get around to
 575          * establishing additional references. We are the only one
 576          * holding a reference to the new page at this point.
 577          */
 578         if (!trylock_page(newpage))
 579                 BUG();
 580
 581         /* Prepare mapping for the new page.*/
 582         newpage->index = page->index;
 583         newpage->mapping = page->mapping;
 584
 585         mapping = page_mapping(page);
 586         if (!mapping)
 587                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 588         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 589                 /*
 590                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 591                  * should provide a migration function. Anonymous
 592                  * pages are part of swap space which also has its
 593                  * own migration function. This is the most common
 594                  * path for page migration.
 595                  */
 596                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 597                                                 newpage, page);
 598         else
 599                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 600
 601         if (!rc) {
 602                 remove_migration_ptes(page, newpage);
 603         } else
 604                 newpage->mapping = NULL;
 605
 606         unlock_page(newpage);
 607
 608         return rc;
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 613  * to the newly allocated page in newpage.
 614  */
 615 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 616                         struct page *page, int force)
 617 {
 618         int rc = 0;
 619         int *result = NULL;
 620         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 621         int rcu_locked = 0;
 622         int charge = 0;
 623
 624         if (!newpage)
 625                 return -ENOMEM;
 626
 627         if (page_count(page) == 1)
 628                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 629                 goto move_newpage;
 630
 631         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage);
 632         if (charge == -ENOMEM) {
 633                 rc = -ENOMEM;
 634                 goto move_newpage;
 635         }
 636         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 637         BUG_ON(charge);
 638
 639         rc = -EAGAIN;
 640         if (!trylock_page(page)) {
 641                 if (!force)
 642                         goto move_newpage;
 643                 lock_page(page);
 644         }
 645
 646         if (PageWriteback(page)) {
 647                 if (!force)
 648                         goto unlock;
 649                 wait_on_page_writeback(page);
 650         }
 651         /*
 652          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 653          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 654          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
 655          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 656          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 657          * just care Anon page here.
 658          */
 659         if (PageAnon(page)) {
 660                 rcu_read_lock();
 661                 rcu_locked = 1;
 662         }
 663
 664         /*
 665          * Corner case handling:
 666          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 667          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 668          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 669          * trigger a BUG.  So handle it here.
 670          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 671          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 672          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 673          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 674          * free the metadata, so the page can be freed.
 675          */
 676         if (!page->mapping) {
 677                 if (!PageAnon(page) && PagePrivate(page)) {
 678                         /*
 679                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
 680                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
 681                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
 682                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
 683                          *    needs to be effective.
 684                          */
 685                         try_to_free_buffers(page);
 686                 }
 687                 goto rcu_unlock;
 688         }
 689
 690         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 691         try_to_unmap(page, 1);
 692
 693         if (!page_mapped(page))
 694                 rc = move_to_new_page(newpage, page);
 695
 696         if (rc)
 697                 remove_migration_ptes(page, page);
 698 rcu_unlock:
 699         if (rcu_locked)
 700                 rcu_read_unlock();
 701
 702 unlock:
 703
 704         unlock_page(page);
 705
 706         if (rc != -EAGAIN) {
 707                 /*
 708                  * A page that has been migrated has all references
 709                  * removed and will be freed. A page that has not been
 710                  * migrated will have kepts its references and be
 711                  * restored.
 712                  */
 713                 list_del(&page->lru);
 714                 move_to_lru(page);
 715         }
 716
 717 move_newpage:
 718         if (!charge)
 719                 mem_cgroup_end_migration(newpage);
 720         /*
 721          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 722          * then this will free the page.
 723          */
 724         move_to_lru(newpage);
 725         if (result) {
 726                 if (rc)
 727                         *result = rc;
 728                 else
 729                         *result = page_to_nid(newpage);
 730         }
 731         return rc;
 732 }
 733
 734 /*
 735  * migrate_pages
 736  *
 737  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 738  * that determines from the page to be migrated and the private data
 739  * the target of the move and allocates the page.
 740  *
 741  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 742  * are movable anymore because to has become empty
 743  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 744  * returned to the LRU or freed.
 745  *
 746  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 747  */
 748 int migrate_pages(struct list_head *from,
 749                 new_page_t get_new_page, unsigned long private)
 750 {
 751         int retry = 1;
 752         int nr_failed = 0;
 753         int pass = 0;
 754         struct page *page;
 755         struct page *page2;
 756         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 757         int rc;
 758
 759         if (!swapwrite)
 760                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 761
 762         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 763                 retry = 0;
 764
 765                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 766                         cond_resched();
 767
 768                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 769                                                 page, pass > 2);
 770
 771                         switch(rc) {
 772                         case -ENOMEM:
 773                                 goto out;
 774                         case -EAGAIN:
 775                                 retry++;
 776                                 break;
 777                         case 0:
 778                                 break;
 779                         default:
 780                                 /* Permanent failure */
 781                                 nr_failed++;
 782                                 break;
 783                         }
 784                 }
 785         }
 786         rc = 0;
 787 out:
 788         if (!swapwrite)
 789                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 790
 791         putback_lru_pages(from);
 792
 793         if (rc)
 794                 return rc;
 795
 796         return nr_failed + retry;
 797 }
 798
 799 #ifdef CONFIG_NUMA
 800 /*
 801  * Move a list of individual pages
 802  */
 803 struct page_to_node {
 804         unsigned long addr;
 805         struct page *page;
 806         int node;
 807         int status;
 808 };
 809
 810 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 811                 int **result)
 812 {
 813         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 814
 815         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 816                 pm++;
 817
 818         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 819                 return NULL;
 820
 821         *result = &pm->status;
 822
 823         return alloc_pages_node(pm->node,
 824                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 825 }
 826
 827 /*
 828  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 829  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 830  * and the node number must contain a valid target node.
 831  */
 832 static int do_move_pages(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm,
 833                                 int migrate_all)
 834 {
 835         int err;
 836         struct page_to_node *pp;
 837         LIST_HEAD(pagelist);
 838
 839         down_read(&mm->mmap_sem);
 840
 841         /*
 842          * Build a list of pages to migrate
 843          */
 844         migrate_prep();
 845         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 846                 struct vm_area_struct *vma;
 847                 struct page *page;
 848
 849                 /*
 850                  * A valid page pointer that will not match any of the
 851                  * pages that will be moved.
 852                  */
 853                 pp->page = ZERO_PAGE(0);
 854
 855                 err = -EFAULT;
 856                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 857                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 858                         goto set_status;
 859
 860                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 861
 862                 err = PTR_ERR(page);
 863                 if (IS_ERR(page))
 864                         goto set_status;
 865
 866                 err = -ENOENT;
 867                 if (!page)
 868                         goto set_status;
 869
 870                 if (PageReserved(page))         /* Check for zero page */
 871                         goto put_and_set;
 872
 873                 pp->page = page;
 874                 err = page_to_nid(page);
 875
 876                 if (err == pp->node)
 877                         /*
 878                          * Node already in the right place
 879                          */
 880                         goto put_and_set;
 881
 882                 err = -EACCES;
 883                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 884                                 !migrate_all)
 885                         goto put_and_set;
 886
 887                 err = isolate_lru_page(page);
 888                 if (!err)
 889                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 890 put_and_set:
 891                 /*
 892                  * Either remove the duplicate refcount from
 893                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 894                  * not isolated.
 895                  */
 896                 put_page(page);
 897 set_status:
 898                 pp->status = err;
 899         }
 900
 901         if (!list_empty(&pagelist))
 902                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 903                                 (unsigned long)pm);
 904         else
 905                 err = -ENOENT;
 906
 907         up_read(&mm->mmap_sem);
 908         return err;
 909 }
 910
 911 /*
 912  * Determine the nodes of a list of pages. The addr in the pm array
 913  * must have been set to the virtual address of which we want to determine
 914  * the node number.
 915  */
 916 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, struct page_to_node *pm)
 917 {
 918         down_read(&mm->mmap_sem);
 919
 920         for ( ; pm->node != MAX_NUMNODES; pm++) {
 921                 struct vm_area_struct *vma;
 922                 struct page *page;
 923                 int err;
 924
 925                 err = -EFAULT;
 926                 vma = find_vma(mm, pm->addr);
 927                 if (!vma)
 928                         goto set_status;
 929
 930                 page = follow_page(vma, pm->addr, 0);
 931
 932                 err = PTR_ERR(page);
 933                 if (IS_ERR(page))
 934                         goto set_status;
 935
 936                 err = -ENOENT;
 937                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 938                 if (!page || PageReserved(page))
 939                         goto set_status;
 940
 941                 err = page_to_nid(page);
 942 set_status:
 943                 pm->status = err;
 944         }
 945
 946         up_read(&mm->mmap_sem);
 947         return 0;
 948 }
 949
 950 /*
 951  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
 952  * process.
 953  */
 954 asmlinkage long sys_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
 955                         const void __user * __user *pages,
 956                         const int __user *nodes,
 957                         int __user *status, int flags)
 958 {
 959         int err = 0;
 960         int i;
 961         struct task_struct *task;
 962         nodemask_t task_nodes;
 963         struct mm_struct *mm;
 964         struct page_to_node *pm = NULL;
 965
 966         /* Check flags */
 967         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
 968                 return -EINVAL;
 969
 970         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
 971                 return -EPERM;
 972
 973         /* Find the mm_struct */
 974         read_lock(&tasklist_lock);
 975         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
 976         if (!task) {
 977                 read_unlock(&tasklist_lock);
 978                 return -ESRCH;
 979         }
 980         mm = get_task_mm(task);
 981         read_unlock(&tasklist_lock);
 982
 983         if (!mm)
 984                 return -EINVAL;
 985
 986         /*
 987          * Check if this process has the right to modify the specified
 988          * process. The right exists if the process has administrative
 989          * capabilities, superuser privileges or the same
 990          * userid as the target process.
 991          */
 992         if ((current->euid != task->suid) && (current->euid != task->uid) &&
 993             (current->uid != task->suid) && (current->uid != task->uid) &&
 994             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
 995                 err = -EPERM;
 996                 goto out2;
 997         }
 998
 999         err = security_task_movememory(task);
1000         if (err)
1001                 goto out2;
1002
1003
1004         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1005
1006         /* Limit nr_pages so that the multiplication may not overflow */
1007         if (nr_pages >= ULONG_MAX / sizeof(struct page_to_node) - 1) {
1008                 err = -E2BIG;
1009                 goto out2;
1010         }
1011
1012         pm = vmalloc((nr_pages + 1) * sizeof(struct page_to_node));
1013         if (!pm) {
1014                 err = -ENOMEM;
1015                 goto out2;
1016         }
1017
1018         /*
1019          * Get parameters from user space and initialize the pm
1020          * array. Return various errors if the user did something wrong.
1021          */
1022         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1023                 const void __user *p;
1024
1025                 err = -EFAULT;
1026                 if (get_user(p, pages + i))
1027                         goto out;
1028
1029                 pm[i].addr = (unsigned long)p;
1030                 if (nodes) {
1031                         int node;
1032
1033                         if (get_user(node, nodes + i))
1034                                 goto out;
1035
1036                         err = -ENODEV;
1037                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
1038                                 goto out;
1039
1040                         err = -EACCES;
1041                         if (!node_isset(node, task_nodes))
1042                                 goto out;
1043
1044                         pm[i].node = node;
1045                 } else
1046                         pm[i].node = 0; /* anything to not match MAX_NUMNODES */
1047         }
1048         /* End marker */
1049         pm[nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
1050
1051         if (nodes)
1052                 err = do_move_pages(mm, pm, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1053         else
1054                 err = do_pages_stat(mm, pm);
1055
1056         if (err >= 0)
1057                 /* Return status information */
1058                 for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1059                         if (put_user(pm[i].status, status + i))
1060                                 err = -EFAULT;
1061
1062 out:
1063         vfree(pm);
1064 out2:
1065         mmput(mm);
1066         return err;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1071  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1072  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1073  */
1074 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1075         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1076 {
1077         struct vm_area_struct *vma;
1078         int err = 0;
1079
1080         for(vma = mm->mmap; vma->vm_next && !err; vma = vma->vm_next) {
1081                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1082                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1083                         if (err)
1084                                 break;
1085                 }
1086         }
1087         return err;
1088 }
1089 #endif