mm/migrate.c

   1 /*
   2  * Memory Migration functionality - linux/mm/migration.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
   5  *
   6  * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
   7  * project. The main authors of the migration code are:
   8  *
   9  * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
  10  * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
  11  * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
  12  * Christoph Lameter
  13  */
  14
  15 #include <linux/migrate.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/swap.h>
  18 #include <linux/swapops.h>
  19 #include <linux/pagemap.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/mm_inline.h>
  22 #include <linux/nsproxy.h>
  23 #include <linux/pagevec.h>
  24 #include <linux/ksm.h>
  25 #include <linux/rmap.h>
  26 #include <linux/topology.h>
  27 #include <linux/cpu.h>
  28 #include <linux/cpuset.h>
  29 #include <linux/writeback.h>
  30 #include <linux/mempolicy.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/security.h>
  33 #include <linux/memcontrol.h>
  34 #include <linux/syscalls.h>
  35 #include <linux/gfp.h>
  36
  37 #include "internal.h"
  38
  39 #define lru_to_page(_head) (list_entry((_head)->prev, struct page, lru))
  40
  41 /*
  42  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
  43  * to be migrated using isolate_lru_page().
  44  */
  45 int migrate_prep(void)
  46 {
  47         /*
  48          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
  49          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
  50          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
  51          * pages that may be busy.
  52          */
  53         lru_add_drain_all();
  54
  55         return 0;
  56 }
  57
  58 /*
  59  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
  60  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
  61  */
  62 void putback_lru_pages(struct list_head *l)
  63 {
  64         struct page *page;
  65         struct page *page2;
  66
  67         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
  68                 list_del(&page->lru);
  69                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
  70                                 page_is_file_cache(page));
  71                 putback_lru_page(page);
  72         }
  73 }
  74
  75 /*
  76  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
  77  */
  78 static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
  79                                  unsigned long addr, void *old)
  80 {
  81         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  82         swp_entry_t entry;
  83         pgd_t *pgd;
  84         pud_t *pud;
  85         pmd_t *pmd;
  86         pte_t *ptep, pte;
  87         spinlock_t *ptl;
  88
  89         pgd = pgd_offset(mm, addr);
  90         if (!pgd_present(*pgd))
  91                 goto out;
  92
  93         pud = pud_offset(pgd, addr);
  94         if (!pud_present(*pud))
  95                 goto out;
  96
  97         pmd = pmd_offset(pud, addr);
  98         if (!pmd_present(*pmd))
  99                 goto out;
 100
 101         ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
 102
 103         if (!is_swap_pte(*ptep)) {
 104                 pte_unmap(ptep);
 105                 goto out;
 106         }
 107
 108         ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
 109         spin_lock(ptl);
 110         pte = *ptep;
 111         if (!is_swap_pte(pte))
 112                 goto unlock;
 113
 114         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 115
 116         if (!is_migration_entry(entry) ||
 117             migration_entry_to_page(entry) != old)
 118                 goto unlock;
 119
 120         get_page(new);
 121         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
 122         if (is_write_migration_entry(entry))
 123                 pte = pte_mkwrite(pte);
 124         flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(pte));
 125         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
 126
 127         if (PageAnon(new))
 128                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
 129         else
 130                 page_add_file_rmap(new);
 131
 132         /* No need to invalidate - it was non-present before */
 133         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
 134 unlock:
 135         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 136 out:
 137         return SWAP_AGAIN;
 138 }
 139
 140 /*
 141  * Get rid of all migration entries and replace them by
 142  * references to the indicated page.
 143  */
 144 static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
 145 {
 146         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Something used the pte of a page under migration. We need to
 151  * get to the page and wait until migration is finished.
 152  * When we return from this function the fault will be retried.
 153  *
 154  * This function is called from do_swap_page().
 155  */
 156 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
 157                                 unsigned long address)
 158 {
 159         pte_t *ptep, pte;
 160         spinlock_t *ptl;
 161         swp_entry_t entry;
 162         struct page *page;
 163
 164         ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmd, address, &ptl);
 165         pte = *ptep;
 166         if (!is_swap_pte(pte))
 167                 goto out;
 168
 169         entry = pte_to_swp_entry(pte);
 170         if (!is_migration_entry(entry))
 171                 goto out;
 172
 173         page = migration_entry_to_page(entry);
 174
 175         /*
 176          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
 177          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
 178          * against a page without get_page().
 179          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
 180          * will occur again.
 181          */
 182         if (!get_page_unless_zero(page))
 183                 goto out;
 184         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 185         wait_on_page_locked(page);
 186         put_page(page);
 187         return;
 188 out:
 189         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * Replace the page in the mapping.
 194  *
 195  * The number of remaining references must be:
 196  * 1 for anonymous pages without a mapping
 197  * 2 for pages with a mapping
 198  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
 199  */
 200 static int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
 201                 struct page *newpage, struct page *page)
 202 {
 203         int expected_count;
 204         void **pslot;
 205
 206         if (!mapping) {
 207                 /* Anonymous page without mapping */
 208                 if (page_count(page) != 1)
 209                         return -EAGAIN;
 210                 return 0;
 211         }
 212
 213         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 214
 215         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
 216                                         page_index(page));
 217
 218         expected_count = 2 + page_has_private(page);
 219         if (page_count(page) != expected_count ||
 220                         (struct page *)radix_tree_deref_slot(pslot) != page) {
 221                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 222                 return -EAGAIN;
 223         }
 224
 225         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
 226                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 227                 return -EAGAIN;
 228         }
 229
 230         /*
 231          * Now we know that no one else is looking at the page.
 232          */
 233         get_page(newpage);      /* add cache reference */
 234         if (PageSwapCache(page)) {
 235                 SetPageSwapCache(newpage);
 236                 set_page_private(newpage, page_private(page));
 237         }
 238
 239         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
 240
 241         page_unfreeze_refs(page, expected_count);
 242         /*
 243          * Drop cache reference from old page.
 244          * We know this isn't the last reference.
 245          */
 246         __put_page(page);
 247
 248         /*
 249          * If moved to a different zone then also account
 250          * the page for that zone. Other VM counters will be
 251          * taken care of when we establish references to the
 252          * new page and drop references to the old page.
 253          *
 254          * Note that anonymous pages are accounted for
 255          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
 256          * are mapped to swap space.
 257          */
 258         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
 259         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
 260         if (PageSwapBacked(page)) {
 261                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
 262                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
 263         }
 264         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 265
 266         return 0;
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Copy the page to its new location
 271  */
 272 static void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
 273 {
 274         copy_highpage(newpage, page);
 275
 276         if (PageError(page))
 277                 SetPageError(newpage);
 278         if (PageReferenced(page))
 279                 SetPageReferenced(newpage);
 280         if (PageUptodate(page))
 281                 SetPageUptodate(newpage);
 282         if (TestClearPageActive(page)) {
 283                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
 284                 SetPageActive(newpage);
 285         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
 286                 SetPageUnevictable(newpage);
 287         if (PageChecked(page))
 288                 SetPageChecked(newpage);
 289         if (PageMappedToDisk(page))
 290                 SetPageMappedToDisk(newpage);
 291
 292         if (PageDirty(page)) {
 293                 clear_page_dirty_for_io(page);
 294                 /*
 295                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
 296                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
 297                  * but we can't use set_page_dirty because that function
 298                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
 299                  * Wheras only part of our page may be dirty.
 300                  */
 301                 __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
 302         }
 303
 304         mlock_migrate_page(newpage, page);
 305         ksm_migrate_page(newpage, page);
 306
 307         ClearPageSwapCache(page);
 308         ClearPagePrivate(page);
 309         set_page_private(page, 0);
 310         page->mapping = NULL;
 311
 312         /*
 313          * If any waiters have accumulated on the new page then
 314          * wake them up.
 315          */
 316         if (PageWriteback(newpage))
 317                 end_page_writeback(newpage);
 318 }
 319
 320 /************************************************************
 321  *                    Migration functions
 322  ***********************************************************/
 323
 324 /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
 325 int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
 326                         struct page *newpage, struct page *page)
 327 {
 328         return -EIO;
 329 }
 330 EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
 331
 332 /*
 333  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
 334  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
 335  *
 336  * Pages are locked upon entry and exit.
 337  */
 338 int migrate_page(struct address_space *mapping,
 339                 struct page *newpage, struct page *page)
 340 {
 341         int rc;
 342
 343         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
 344
 345         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 346
 347         if (rc)
 348                 return rc;
 349
 350         migrate_page_copy(newpage, page);
 351         return 0;
 352 }
 353 EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
 354
 355 #ifdef CONFIG_BLOCK
 356 /*
 357  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
 358  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
 359  * exist.
 360  */
 361 int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
 362                 struct page *newpage, struct page *page)
 363 {
 364         struct buffer_head *bh, *head;
 365         int rc;
 366
 367         if (!page_has_buffers(page))
 368                 return migrate_page(mapping, newpage, page);
 369
 370         head = page_buffers(page);
 371
 372         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page);
 373
 374         if (rc)
 375                 return rc;
 376
 377         bh = head;
 378         do {
 379                 get_bh(bh);
 380                 lock_buffer(bh);
 381                 bh = bh->b_this_page;
 382
 383         } while (bh != head);
 384
 385         ClearPagePrivate(page);
 386         set_page_private(newpage, page_private(page));
 387         set_page_private(page, 0);
 388         put_page(page);
 389         get_page(newpage);
 390
 391         bh = head;
 392         do {
 393                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
 394                 bh = bh->b_this_page;
 395
 396         } while (bh != head);
 397
 398         SetPagePrivate(newpage);
 399
 400         migrate_page_copy(newpage, page);
 401
 402         bh = head;
 403         do {
 404                 unlock_buffer(bh);
 405                 put_bh(bh);
 406                 bh = bh->b_this_page;
 407
 408         } while (bh != head);
 409
 410         return 0;
 411 }
 412 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
 413 #endif
 414
 415 /*
 416  * Writeback a page to clean the dirty state
 417  */
 418 static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
 419 {
 420         struct writeback_control wbc = {
 421                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
 422                 .nr_to_write = 1,
 423                 .range_start = 0,
 424                 .range_end = LLONG_MAX,
 425                 .nonblocking = 1,
 426                 .for_reclaim = 1
 427         };
 428         int rc;
 429
 430         if (!mapping->a_ops->writepage)
 431                 /* No write method for the address space */
 432                 return -EINVAL;
 433
 434         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
 435                 /* Someone else already triggered a write */
 436                 return -EAGAIN;
 437
 438         /*
 439          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
 440          * the page on some queue. So the page must be clean for
 441          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
 442          * page state is no longer what we checked for earlier.
 443          * At this point we know that the migration attempt cannot
 444          * be successful.
 445          */
 446         remove_migration_ptes(page, page);
 447
 448         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
 449
 450         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
 451                 /* unlocked. Relock */
 452                 lock_page(page);
 453
 454         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
 459  */
 460 static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
 461         struct page *newpage, struct page *page)
 462 {
 463         if (PageDirty(page))
 464                 return writeout(mapping, page);
 465
 466         /*
 467          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
 468          * We must have no buffers or drop them.
 469          */
 470         if (page_has_private(page) &&
 471             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 472                 return -EAGAIN;
 473
 474         return migrate_page(mapping, newpage, page);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Move a page to a newly allocated page
 479  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
 480  *
 481  * The new page will have replaced the old page if this function
 482  * is successful.
 483  *
 484  * Return value:
 485  *   < 0 - error code
 486  *  == 0 - success
 487  */
 488 static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
 489                                                 int remap_swapcache)
 490 {
 491         struct address_space *mapping;
 492         int rc;
 493
 494         /*
 495          * Block others from accessing the page when we get around to
 496          * establishing additional references. We are the only one
 497          * holding a reference to the new page at this point.
 498          */
 499         if (!trylock_page(newpage))
 500                 BUG();
 501
 502         /* Prepare mapping for the new page.*/
 503         newpage->index = page->index;
 504         newpage->mapping = page->mapping;
 505         if (PageSwapBacked(page))
 506                 SetPageSwapBacked(newpage);
 507
 508         mapping = page_mapping(page);
 509         if (!mapping)
 510                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page);
 511         else if (mapping->a_ops->migratepage)
 512                 /*
 513                  * Most pages have a mapping and most filesystems
 514                  * should provide a migration function. Anonymous
 515                  * pages are part of swap space which also has its
 516                  * own migration function. This is the most common
 517                  * path for page migration.
 518                  */
 519                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
 520                                                 newpage, page);
 521         else
 522                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page);
 523
 524         if (rc) {
 525                 newpage->mapping = NULL;
 526         } else {
 527                 if (remap_swapcache)
 528                         remove_migration_ptes(page, newpage);
 529         }
 530
 531         unlock_page(newpage);
 532
 533         return rc;
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
 538  * to the newly allocated page in newpage.
 539  */
 540 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
 541                         struct page *page, int force, int offlining)
 542 {
 543         int rc = 0;
 544         int *result = NULL;
 545         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
 546         int remap_swapcache = 1;
 547         int rcu_locked = 0;
 548         int charge = 0;
 549         struct mem_cgroup *mem = NULL;
 550         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
 551
 552         if (!newpage)
 553                 return -ENOMEM;
 554
 555         if (page_count(page) == 1) {
 556                 /* page was freed from under us. So we are done. */
 557                 goto move_newpage;
 558         }
 559
 560         /* prepare cgroup just returns 0 or -ENOMEM */
 561         rc = -EAGAIN;
 562
 563         if (!trylock_page(page)) {
 564                 if (!force)
 565                         goto move_newpage;
 566                 lock_page(page);
 567         }
 568
 569         /*
 570          * Only memory hotplug's offline_pages() caller has locked out KSM,
 571          * and can safely migrate a KSM page.  The other cases have skipped
 572          * PageKsm along with PageReserved - but it is only now when we have
 573          * the page lock that we can be certain it will not go KSM beneath us
 574          * (KSM will not upgrade a page from PageAnon to PageKsm when it sees
 575          * its pagecount raised, but only here do we take the page lock which
 576          * serializes that).
 577          */
 578         if (PageKsm(page) && !offlining) {
 579                 rc = -EBUSY;
 580                 goto unlock;
 581         }
 582
 583         /* charge against new page */
 584         charge = mem_cgroup_prepare_migration(page, &mem);
 585         if (charge == -ENOMEM) {
 586                 rc = -ENOMEM;
 587                 goto unlock;
 588         }
 589         BUG_ON(charge);
 590
 591         if (PageWriteback(page)) {
 592                 if (!force)
 593                         goto uncharge;
 594                 wait_on_page_writeback(page);
 595         }
 596         /*
 597          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
 598          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
 599          * This rcu_read_lock() delays freeing anon_vma pointer until the end
 600          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
 601          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
 602          * just care Anon page here.
 603          */
 604         if (PageAnon(page)) {
 605                 rcu_read_lock();
 606                 rcu_locked = 1;
 607
 608                 /* Determine how to safely use anon_vma */
 609                 if (!page_mapped(page)) {
 610                         if (!PageSwapCache(page))
 611                                 goto rcu_unlock;
 612
 613                         /*
 614                          * We cannot be sure that the anon_vma of an unmapped
 615                          * swapcache page is safe to use because we don't
 616                          * know in advance if the VMA that this page belonged
 617                          * to still exists. If the VMA and others sharing the
 618                          * data have been freed, then the anon_vma could
 619                          * already be invalid.
 620                          *
 621                          * To avoid this possibility, swapcache pages get
 622                          * migrated but are not remapped when migration
 623                          * completes
 624                          */
 625                         remap_swapcache = 0;
 626                 } else {
 627                         /*
 628                          * Take a reference count on the anon_vma if the
 629                          * page is mapped so that it is guaranteed to
 630                          * exist when the page is remapped later
 631                          */
 632                         anon_vma = page_anon_vma(page);
 633                         atomic_inc(&anon_vma->external_refcount);
 634                 }
 635         }
 636
 637         /*
 638          * Corner case handling:
 639          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
 640          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
 641          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
 642          * trigger a BUG.  So handle it here.
 643          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
 644          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
 645          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
 646          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
 647          * free the metadata, so the page can be freed.
 648          */
 649         if (!page->mapping) {
 650                 if (!PageAnon(page) && page_has_private(page)) {
 651                         /*
 652                          * Go direct to try_to_free_buffers() here because
 653                          * a) that's what try_to_release_page() would do anyway
 654                          * b) we may be under rcu_read_lock() here, so we can't
 655                          *    use GFP_KERNEL which is what try_to_release_page()
 656                          *    needs to be effective.
 657                          */
 658                         try_to_free_buffers(page);
 659                         goto rcu_unlock;
 660                 }
 661                 goto skip_unmap;
 662         }
 663
 664         /* Establish migration ptes or remove ptes */
 665         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
 666
 667 skip_unmap:
 668         if (!page_mapped(page))
 669                 rc = move_to_new_page(newpage, page, remap_swapcache);
 670
 671         if (rc && remap_swapcache)
 672                 remove_migration_ptes(page, page);
 673 rcu_unlock:
 674
 675         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
 676         if (anon_vma && atomic_dec_and_lock(&anon_vma->external_refcount, &anon_vma->lock)) {
 677                 int empty = list_empty(&anon_vma->head);
 678                 spin_unlock(&anon_vma->lock);
 679                 if (empty)
 680                         anon_vma_free(anon_vma);
 681         }
 682
 683         if (rcu_locked)
 684                 rcu_read_unlock();
 685 uncharge:
 686         if (!charge)
 687                 mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage);
 688 unlock:
 689         unlock_page(page);
 690
 691         if (rc != -EAGAIN) {
 692                 /*
 693                  * A page that has been migrated has all references
 694                  * removed and will be freed. A page that has not been
 695                  * migrated will have kepts its references and be
 696                  * restored.
 697                  */
 698                 list_del(&page->lru);
 699                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 700                                 page_is_file_cache(page));
 701                 putback_lru_page(page);
 702         }
 703
 704 move_newpage:
 705
 706         /*
 707          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
 708          * then this will free the page.
 709          */
 710         putback_lru_page(newpage);
 711
 712         if (result) {
 713                 if (rc)
 714                         *result = rc;
 715                 else
 716                         *result = page_to_nid(newpage);
 717         }
 718         return rc;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * migrate_pages
 723  *
 724  * The function takes one list of pages to migrate and a function
 725  * that determines from the page to be migrated and the private data
 726  * the target of the move and allocates the page.
 727  *
 728  * The function returns after 10 attempts or if no pages
 729  * are movable anymore because to has become empty
 730  * or no retryable pages exist anymore. All pages will be
 731  * returned to the LRU or freed.
 732  *
 733  * Return: Number of pages not migrated or error code.
 734  */
 735 int migrate_pages(struct list_head *from,
 736                 new_page_t get_new_page, unsigned long private, int offlining)
 737 {
 738         int retry = 1;
 739         int nr_failed = 0;
 740         int pass = 0;
 741         struct page *page;
 742         struct page *page2;
 743         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
 744         int rc;
 745
 746         if (!swapwrite)
 747                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
 748
 749         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
 750                 retry = 0;
 751
 752                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
 753                         cond_resched();
 754
 755                         rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
 756                                                 page, pass > 2, offlining);
 757
 758                         switch(rc) {
 759                         case -ENOMEM:
 760                                 goto out;
 761                         case -EAGAIN:
 762                                 retry++;
 763                                 break;
 764                         case 0:
 765                                 break;
 766                         default:
 767                                 /* Permanent failure */
 768                                 nr_failed++;
 769                                 break;
 770                         }
 771                 }
 772         }
 773         rc = 0;
 774 out:
 775         if (!swapwrite)
 776                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
 777
 778         putback_lru_pages(from);
 779
 780         if (rc)
 781                 return rc;
 782
 783         return nr_failed + retry;
 784 }
 785
 786 #ifdef CONFIG_NUMA
 787 /*
 788  * Move a list of individual pages
 789  */
 790 struct page_to_node {
 791         unsigned long addr;
 792         struct page *page;
 793         int node;
 794         int status;
 795 };
 796
 797 static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
 798                 int **result)
 799 {
 800         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
 801
 802         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
 803                 pm++;
 804
 805         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
 806                 return NULL;
 807
 808         *result = &pm->status;
 809
 810         return alloc_pages_exact_node(pm->node,
 811                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
 812 }
 813
 814 /*
 815  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
 816  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
 817  * and the node number must contain a valid target node.
 818  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
 819  */
 820 static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
 821                                       struct page_to_node *pm,
 822                                       int migrate_all)
 823 {
 824         int err;
 825         struct page_to_node *pp;
 826         LIST_HEAD(pagelist);
 827
 828         down_read(&mm->mmap_sem);
 829
 830         /*
 831          * Build a list of pages to migrate
 832          */
 833         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
 834                 struct vm_area_struct *vma;
 835                 struct page *page;
 836
 837                 err = -EFAULT;
 838                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
 839                 if (!vma || !vma_migratable(vma))
 840                         goto set_status;
 841
 842                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET);
 843
 844                 err = PTR_ERR(page);
 845                 if (IS_ERR(page))
 846                         goto set_status;
 847
 848                 err = -ENOENT;
 849                 if (!page)
 850                         goto set_status;
 851
 852                 /* Use PageReserved to check for zero page */
 853                 if (PageReserved(page) || PageKsm(page))
 854                         goto put_and_set;
 855
 856                 pp->page = page;
 857                 err = page_to_nid(page);
 858
 859                 if (err == pp->node)
 860                         /*
 861                          * Node already in the right place
 862                          */
 863                         goto put_and_set;
 864
 865                 err = -EACCES;
 866                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
 867                                 !migrate_all)
 868                         goto put_and_set;
 869
 870                 err = isolate_lru_page(page);
 871                 if (!err) {
 872                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
 873                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
 874                                             page_is_file_cache(page));
 875                 }
 876 put_and_set:
 877                 /*
 878                  * Either remove the duplicate refcount from
 879                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
 880                  * not isolated.
 881                  */
 882                 put_page(page);
 883 set_status:
 884                 pp->status = err;
 885         }
 886
 887         err = 0;
 888         if (!list_empty(&pagelist))
 889                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
 890                                 (unsigned long)pm, 0);
 891
 892         up_read(&mm->mmap_sem);
 893         return err;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
 898  * the corresponding array of status.
 899  */
 900 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, struct task_struct *task,
 901                          unsigned long nr_pages,
 902                          const void __user * __user *pages,
 903                          const int __user *nodes,
 904                          int __user *status, int flags)
 905 {
 906         struct page_to_node *pm;
 907         nodemask_t task_nodes;
 908         unsigned long chunk_nr_pages;
 909         unsigned long chunk_start;
 910         int err;
 911
 912         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
 913
 914         err = -ENOMEM;
 915         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 916         if (!pm)
 917                 goto out;
 918
 919         migrate_prep();
 920
 921         /*
 922          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
 923          * but keep the last one as a marker
 924          */
 925         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
 926
 927         for (chunk_start = 0;
 928              chunk_start < nr_pages;
 929              chunk_start += chunk_nr_pages) {
 930                 int j;
 931
 932                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
 933                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
 934
 935                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
 936                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
 937                         const void __user *p;
 938                         int node;
 939
 940                         err = -EFAULT;
 941                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
 942                                 goto out_pm;
 943                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
 944
 945                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
 946                                 goto out_pm;
 947
 948                         err = -ENODEV;
 949                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
 950                                 goto out_pm;
 951
 952                         if (!node_state(node, N_HIGH_MEMORY))
 953                                 goto out_pm;
 954
 955                         err = -EACCES;
 956                         if (!node_isset(node, task_nodes))
 957                                 goto out_pm;
 958
 959                         pm[j].node = node;
 960                 }
 961
 962                 /* End marker for this chunk */
 963                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
 964
 965                 /* Migrate this chunk */
 966                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
 967                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
 968                 if (err < 0)
 969                         goto out_pm;
 970
 971                 /* Return status information */
 972                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
 973                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
 974                                 err = -EFAULT;
 975                                 goto out_pm;
 976                         }
 977         }
 978         err = 0;
 979
 980 out_pm:
 981         free_page((unsigned long)pm);
 982 out:
 983         return err;
 984 }
 985
 986 /*
 987  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
 988  */
 989 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
 990                                 const void __user **pages, int *status)
 991 {
 992         unsigned long i;
 993
 994         down_read(&mm->mmap_sem);
 995
 996         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 997                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
 998                 struct vm_area_struct *vma;
 999                 struct page *page;
1000                 int err = -EFAULT;
1001
1002                 vma = find_vma(mm, addr);
1003                 if (!vma)
1004                         goto set_status;
1005
1006                 page = follow_page(vma, addr, 0);
1007
1008                 err = PTR_ERR(page);
1009                 if (IS_ERR(page))
1010                         goto set_status;
1011
1012                 err = -ENOENT;
1013                 /* Use PageReserved to check for zero page */
1014                 if (!page || PageReserved(page) || PageKsm(page))
1015                         goto set_status;
1016
1017                 err = page_to_nid(page);
1018 set_status:
1019                 *status = err;
1020
1021                 pages++;
1022                 status++;
1023         }
1024
1025         up_read(&mm->mmap_sem);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1030  * a user array of status.
1031  */
1032 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1033                          const void __user * __user *pages,
1034                          int __user *status)
1035 {
1036 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1037         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1038         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1039
1040         while (nr_pages) {
1041                 unsigned long chunk_nr;
1042
1043                 chunk_nr = nr_pages;
1044                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1045                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1046
1047                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1048                         break;
1049
1050                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1051
1052                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1053                         break;
1054
1055                 pages += chunk_nr;
1056                 status += chunk_nr;
1057                 nr_pages -= chunk_nr;
1058         }
1059         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1064  * process.
1065  */
1066 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1067                 const void __user * __user *, pages,
1068                 const int __user *, nodes,
1069                 int __user *, status, int, flags)
1070 {
1071         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
1072         struct task_struct *task;
1073         struct mm_struct *mm;
1074         int err;
1075
1076         /* Check flags */
1077         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1078                 return -EINVAL;
1079
1080         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1081                 return -EPERM;
1082
1083         /* Find the mm_struct */
1084         read_lock(&tasklist_lock);
1085         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1086         if (!task) {
1087                 read_unlock(&tasklist_lock);
1088                 return -ESRCH;
1089         }
1090         mm = get_task_mm(task);
1091         read_unlock(&tasklist_lock);
1092
1093         if (!mm)
1094                 return -EINVAL;
1095
1096         /*
1097          * Check if this process has the right to modify the specified
1098          * process. The right exists if the process has administrative
1099          * capabilities, superuser privileges or the same
1100          * userid as the target process.
1101          */
1102         rcu_read_lock();
1103         tcred = __task_cred(task);
1104         if (cred->euid != tcred->suid && cred->euid != tcred->uid &&
1105             cred->uid  != tcred->suid && cred->uid  != tcred->uid &&
1106             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
1107                 rcu_read_unlock();
1108                 err = -EPERM;
1109                 goto out;
1110         }
1111         rcu_read_unlock();
1112
1113         err = security_task_movememory(task);
1114         if (err)
1115                 goto out;
1116
1117         if (nodes) {
1118                 err = do_pages_move(mm, task, nr_pages, pages, nodes, status,
1119                                     flags);
1120         } else {
1121                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1122         }
1123
1124 out:
1125         mmput(mm);
1126         return err;
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
1131  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
1132  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
1133  */
1134 int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
1135         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
1136 {
1137         struct vm_area_struct *vma;
1138         int err = 0;
1139
1140         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
1141                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
1142                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
1143                         if (err)
1144                                 break;
1145                 }
1146         }
1147         return err;
1148 }
1149 #endif