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