LCOV - code coverage report
Current view: top level - mm - migrate.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: coverage.info Lines: 0 237 0.0 %
Date: 2014-02-18 Functions: 0 21 0.0 %
Branches: 0 182 0.0 %

           Branch data     Line data    Source code
       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/export.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/hugetlb.h>
      36                 :            : #include <linux/hugetlb_cgroup.h>
      37                 :            : #include <linux/gfp.h>
      38                 :            : #include <linux/balloon_compaction.h>
      39                 :            : #include <linux/mmu_notifier.h>
      40                 :            : 
      41                 :            : #include <asm/tlbflush.h>
      42                 :            : 
      43                 :            : #define CREATE_TRACE_POINTS
      44                 :            : #include <trace/events/migrate.h>
      45                 :            : 
      46                 :            : #include "internal.h"
      47                 :            : 
      48                 :            : /*
      49                 :            :  * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
      50                 :            :  * to be migrated using isolate_lru_page(). If scheduling work on other CPUs is
      51                 :            :  * undesirable, use migrate_prep_local()
      52                 :            :  */
      53                 :          0 : int migrate_prep(void)
      54                 :            : {
      55                 :            :         /*
      56                 :            :          * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
      57                 :            :          * Note that pages may be moved off the LRU after we have
      58                 :            :          * drained them. Those pages will fail to migrate like other
      59                 :            :          * pages that may be busy.
      60                 :            :          */
      61                 :          0 :         lru_add_drain_all();
      62                 :            : 
      63                 :          0 :         return 0;
      64                 :            : }
      65                 :            : 
      66                 :            : /* Do the necessary work of migrate_prep but not if it involves other CPUs */
      67                 :          0 : int migrate_prep_local(void)
      68                 :            : {
      69                 :          0 :         lru_add_drain();
      70                 :            : 
      71                 :          0 :         return 0;
      72                 :            : }
      73                 :            : 
      74                 :            : /*
      75                 :            :  * Add isolated pages on the list back to the LRU under page lock
      76                 :            :  * to avoid leaking evictable pages back onto unevictable list.
      77                 :            :  */
      78                 :          0 : void putback_lru_pages(struct list_head *l)
      79                 :            : {
      80                 :            :         struct page *page;
      81                 :            :         struct page *page2;
      82                 :            : 
      83         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
      84                 :            :                 list_del(&page->lru);
      85                 :          0 :                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
      86                 :            :                                 page_is_file_cache(page));
      87                 :          0 :                         putback_lru_page(page);
      88                 :            :         }
      89                 :          0 : }
      90                 :            : 
      91                 :            : /*
      92                 :            :  * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
      93                 :            :  * from where they were once taken off for compaction/migration.
      94                 :            :  *
      95                 :            :  * This function shall be used instead of putback_lru_pages(),
      96                 :            :  * whenever the isolated pageset has been built by isolate_migratepages_range()
      97                 :            :  */
      98                 :          0 : void putback_movable_pages(struct list_head *l)
      99                 :            : {
     100                 :            :         struct page *page;
     101                 :            :         struct page *page2;
     102                 :            : 
     103         [ #  # ]:          0 :         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
     104                 :            :                 if (unlikely(PageHuge(page))) {
     105                 :            :                         putback_active_hugepage(page);
     106                 :            :                         continue;
     107                 :            :                 }
     108                 :            :                 list_del(&page->lru);
     109                 :          0 :                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
     110                 :            :                                 page_is_file_cache(page));
     111                 :            :                 if (unlikely(isolated_balloon_page(page)))
     112                 :            :                         balloon_page_putback(page);
     113                 :            :                 else
     114                 :          0 :                         putback_lru_page(page);
     115                 :            :         }
     116                 :          0 : }
     117                 :            : 
     118                 :            : /*
     119                 :            :  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
     120                 :            :  */
     121                 :          0 : static int remove_migration_pte(struct page *new, struct vm_area_struct *vma,
     122                 :            :                                  unsigned long addr, void *old)
     123                 :            : {
     124                 :          0 :         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
     125                 :            :         swp_entry_t entry;
     126                 :          0 :         pmd_t *pmd;
     127                 :            :         pte_t *ptep, pte;
     128                 :            :         spinlock_t *ptl;
     129                 :            : 
     130                 :            :         if (unlikely(PageHuge(new))) {
     131                 :            :                 ptep = huge_pte_offset(mm, addr);
     132                 :            :                 if (!ptep)
     133                 :            :                         goto out;
     134                 :            :                 ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), mm, ptep);
     135                 :            :         } else {
     136                 :          0 :                 pmd = mm_find_pmd(mm, addr);
     137         [ #  # ]:          0 :                 if (!pmd)
     138                 :            :                         goto out;
     139                 :            :                 if (pmd_trans_huge(*pmd))
     140                 :            :                         goto out;
     141                 :            : 
     142                 :          0 :                 ptep = pte_offset_map(pmd, addr);
     143                 :            : 
     144                 :            :                 /*
     145                 :            :                  * Peek to check is_swap_pte() before taking ptlock?  No, we
     146                 :            :                  * can race mremap's move_ptes(), which skips anon_vma lock.
     147                 :            :                  */
     148                 :            : 
     149                 :            :                 ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
     150                 :            :         }
     151                 :            : 
     152                 :            :         spin_lock(ptl);
     153                 :          0 :         pte = *ptep;
     154         [ #  # ]:          0 :         if (!is_swap_pte(pte))
     155                 :            :                 goto unlock;
     156                 :            : 
     157                 :            :         entry = pte_to_swp_entry(pte);
     158                 :            : 
     159 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (!is_migration_entry(entry) ||
     160                 :            :             migration_entry_to_page(entry) != old)
     161                 :            :                 goto unlock;
     162                 :            : 
     163                 :            :         get_page(new);
     164                 :          0 :         pte = pte_mkold(mk_pte(new, vma->vm_page_prot));
     165                 :            :         if (pte_swp_soft_dirty(*ptep))
     166                 :            :                 pte = pte_mksoft_dirty(pte);
     167         [ #  # ]:          0 :         if (is_write_migration_entry(entry))
     168                 :            :                 pte = pte_mkwrite(pte);
     169                 :            : #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
     170                 :            :         if (PageHuge(new)) {
     171                 :            :                 pte = pte_mkhuge(pte);
     172                 :            :                 pte = arch_make_huge_pte(pte, vma, new, 0);
     173                 :            :         }
     174                 :            : #endif
     175                 :          0 :         flush_dcache_page(new);
     176                 :            :         set_pte_at(mm, addr, ptep, pte);
     177                 :            : 
     178                 :            :         if (PageHuge(new)) {
     179                 :            :                 if (PageAnon(new))
     180                 :            :                         hugepage_add_anon_rmap(new, vma, addr);
     181                 :            :                 else
     182                 :            :                         page_dup_rmap(new);
     183         [ #  # ]:          0 :         } else if (PageAnon(new))
     184                 :          0 :                 page_add_anon_rmap(new, vma, addr);
     185                 :            :         else
     186                 :          0 :                 page_add_file_rmap(new);
     187                 :            : 
     188                 :            :         /* No need to invalidate - it was non-present before */
     189                 :            :         update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
     190                 :            : unlock:
     191                 :          0 :         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
     192                 :            : out:
     193                 :          0 :         return SWAP_AGAIN;
     194                 :            : }
     195                 :            : 
     196                 :            : /*
     197                 :            :  * Get rid of all migration entries and replace them by
     198                 :            :  * references to the indicated page.
     199                 :            :  */
     200                 :            : static void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new)
     201                 :            : {
     202                 :          0 :         rmap_walk(new, remove_migration_pte, old);
     203                 :            : }
     204                 :            : 
     205                 :            : /*
     206                 :            :  * Something used the pte of a page under migration. We need to
     207                 :            :  * get to the page and wait until migration is finished.
     208                 :            :  * When we return from this function the fault will be retried.
     209                 :            :  */
     210                 :          0 : static void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
     211                 :            :                                 spinlock_t *ptl)
     212                 :            : {
     213                 :            :         pte_t pte;
     214                 :            :         swp_entry_t entry;
     215                 :            :         struct page *page;
     216                 :            : 
     217                 :            :         spin_lock(ptl);
     218                 :          0 :         pte = *ptep;
     219         [ #  # ]:          0 :         if (!is_swap_pte(pte))
     220                 :            :                 goto out;
     221                 :            : 
     222                 :            :         entry = pte_to_swp_entry(pte);
     223         [ #  # ]:          0 :         if (!is_migration_entry(entry))
     224                 :            :                 goto out;
     225                 :            : 
     226                 :            :         page = migration_entry_to_page(entry);
     227                 :            : 
     228                 :            :         /*
     229                 :            :          * Once radix-tree replacement of page migration started, page_count
     230                 :            :          * *must* be zero. And, we don't want to call wait_on_page_locked()
     231                 :            :          * against a page without get_page().
     232                 :            :          * So, we use get_page_unless_zero(), here. Even failed, page fault
     233                 :            :          * will occur again.
     234                 :            :          */
     235         [ #  # ]:          0 :         if (!get_page_unless_zero(page))
     236                 :            :                 goto out;
     237                 :          0 :         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
     238                 :            :         wait_on_page_locked(page);
     239                 :          0 :         put_page(page);
     240                 :          0 :         return;
     241                 :            : out:
     242                 :          0 :         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
     243                 :            : }
     244                 :            : 
     245                 :          0 : void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
     246                 :            :                                 unsigned long address)
     247                 :            : {
     248                 :          0 :         spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
     249                 :          0 :         pte_t *ptep = pte_offset_map(pmd, address);
     250                 :          0 :         __migration_entry_wait(mm, ptep, ptl);
     251                 :          0 : }
     252                 :            : 
     253                 :          0 : void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma,
     254                 :            :                 struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
     255                 :            : {
     256                 :          0 :         spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), mm, pte);
     257                 :          0 :         __migration_entry_wait(mm, pte, ptl);
     258                 :          0 : }
     259                 :            : 
     260                 :            : #ifdef CONFIG_BLOCK
     261                 :            : /* Returns true if all buffers are successfully locked */
     262                 :          0 : static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
     263                 :            :                                                         enum migrate_mode mode)
     264                 :            : {
     265                 :            :         struct buffer_head *bh = head;
     266                 :            : 
     267                 :            :         /* Simple case, sync compaction */
     268         [ #  # ]:          0 :         if (mode != MIGRATE_ASYNC) {
     269                 :            :                 do {
     270                 :            :                         get_bh(bh);
     271                 :            :                         lock_buffer(bh);
     272                 :          0 :                         bh = bh->b_this_page;
     273                 :            : 
     274         [ #  # ]:          0 :                 } while (bh != head);
     275                 :            : 
     276                 :            :                 return true;
     277                 :            :         }
     278                 :            : 
     279                 :            :         /* async case, we cannot block on lock_buffer so use trylock_buffer */
     280                 :            :         do {
     281                 :            :                 get_bh(bh);
     282         [ #  # ]:          0 :                 if (!trylock_buffer(bh)) {
     283                 :            :                         /*
     284                 :            :                          * We failed to lock the buffer and cannot stall in
     285                 :            :                          * async migration. Release the taken locks
     286                 :            :                          */
     287                 :            :                         struct buffer_head *failed_bh = bh;
     288                 :            :                         put_bh(failed_bh);
     289                 :            :                         bh = head;
     290         [ #  # ]:          0 :                         while (bh != failed_bh) {
     291                 :          0 :                                 unlock_buffer(bh);
     292                 :            :                                 put_bh(bh);
     293                 :          0 :                                 bh = bh->b_this_page;
     294                 :            :                         }
     295                 :            :                         return false;
     296                 :            :                 }
     297                 :            : 
     298                 :          0 :                 bh = bh->b_this_page;
     299         [ #  # ]:          0 :         } while (bh != head);
     300                 :            :         return true;
     301                 :            : }
     302                 :            : #else
     303                 :            : static inline bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
     304                 :            :                                                         enum migrate_mode mode)
     305                 :            : {
     306                 :            :         return true;
     307                 :            : }
     308                 :            : #endif /* CONFIG_BLOCK */
     309                 :            : 
     310                 :            : /*
     311                 :            :  * Replace the page in the mapping.
     312                 :            :  *
     313                 :            :  * The number of remaining references must be:
     314                 :            :  * 1 for anonymous pages without a mapping
     315                 :            :  * 2 for pages with a mapping
     316                 :            :  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
     317                 :            :  */
     318                 :          0 : int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
     319                 :          0 :                 struct page *newpage, struct page *page,
     320                 :            :                 struct buffer_head *head, enum migrate_mode mode,
     321                 :            :                 int extra_count)
     322                 :            : {
     323                 :          0 :         int expected_count = 1 + extra_count;
     324                 :          0 :         void **pslot;
     325                 :            : 
     326         [ #  # ]:          0 :         if (!mapping) {
     327                 :            :                 /* Anonymous page without mapping */
     328         [ #  # ]:          0 :                 if (page_count(page) != expected_count)
     329                 :            :                         return -EAGAIN;
     330                 :          0 :                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     331                 :            :         }
     332                 :            : 
     333                 :            :         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
     334                 :            : 
     335                 :          0 :         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
     336                 :            :                                         page_index(page));
     337                 :            : 
     338                 :          0 :         expected_count += 1 + page_has_private(page);
     339 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (page_count(page) != expected_count ||
     340                 :            :                 radix_tree_deref_slot_protected(pslot, &mapping->tree_lock) != page) {
     341                 :            :                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     342                 :          0 :                 return -EAGAIN;
     343                 :            :         }
     344                 :            : 
     345         [ #  # ]:          0 :         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
     346                 :            :                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     347                 :          0 :                 return -EAGAIN;
     348                 :            :         }
     349                 :            : 
     350                 :            :         /*
     351                 :            :          * In the async migration case of moving a page with buffers, lock the
     352                 :            :          * buffers using trylock before the mapping is moved. If the mapping
     353                 :            :          * was moved, we later failed to lock the buffers and could not move
     354                 :            :          * the mapping back due to an elevated page count, we would have to
     355                 :            :          * block waiting on other references to be dropped.
     356                 :            :          */
     357   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (mode == MIGRATE_ASYNC && head &&
     358                 :          0 :                         !buffer_migrate_lock_buffers(head, mode)) {
     359                 :            :                 page_unfreeze_refs(page, expected_count);
     360                 :            :                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     361                 :          0 :                 return -EAGAIN;
     362                 :            :         }
     363                 :            : 
     364                 :            :         /*
     365                 :            :          * Now we know that no one else is looking at the page.
     366                 :            :          */
     367                 :            :         get_page(newpage);      /* add cache reference */
     368         [ #  # ]:          0 :         if (PageSwapCache(page)) {
     369                 :            :                 SetPageSwapCache(newpage);
     370                 :          0 :                 set_page_private(newpage, page_private(page));
     371                 :            :         }
     372                 :            : 
     373                 :            :         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
     374                 :            : 
     375                 :            :         /*
     376                 :            :          * Drop cache reference from old page by unfreezing
     377                 :            :          * to one less reference.
     378                 :            :          * We know this isn't the last reference.
     379                 :            :          */
     380                 :          0 :         page_unfreeze_refs(page, expected_count - 1);
     381                 :            : 
     382                 :            :         /*
     383                 :            :          * If moved to a different zone then also account
     384                 :            :          * the page for that zone. Other VM counters will be
     385                 :            :          * taken care of when we establish references to the
     386                 :            :          * new page and drop references to the old page.
     387                 :            :          *
     388                 :            :          * Note that anonymous pages are accounted for
     389                 :            :          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_PAGES if they
     390                 :            :          * are mapped to swap space.
     391                 :            :          */
     392                 :          0 :         __dec_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
     393                 :          0 :         __inc_zone_page_state(newpage, NR_FILE_PAGES);
     394 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (!PageSwapCache(page) && PageSwapBacked(page)) {
     395                 :          0 :                 __dec_zone_page_state(page, NR_SHMEM);
     396                 :          0 :                 __inc_zone_page_state(newpage, NR_SHMEM);
     397                 :            :         }
     398                 :            :         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     399                 :            : 
     400                 :          0 :         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     401                 :            : }
     402                 :            : 
     403                 :            : /*
     404                 :            :  * The expected number of remaining references is the same as that
     405                 :            :  * of migrate_page_move_mapping().
     406                 :            :  */
     407                 :          0 : int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
     408                 :          0 :                                    struct page *newpage, struct page *page)
     409                 :            : {
     410                 :            :         int expected_count;
     411                 :          0 :         void **pslot;
     412                 :            : 
     413         [ #  # ]:          0 :         if (!mapping) {
     414                 :            :                 if (page_count(page) != 1)
     415                 :            :                         return -EAGAIN;
     416                 :          0 :                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     417                 :            :         }
     418                 :            : 
     419                 :            :         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
     420                 :            : 
     421                 :          0 :         pslot = radix_tree_lookup_slot(&mapping->page_tree,
     422                 :            :                                         page_index(page));
     423                 :            : 
     424                 :          0 :         expected_count = 2 + page_has_private(page);
     425 [ #  # ][ #  # ]:          0 :         if (page_count(page) != expected_count ||
     426                 :            :                 radix_tree_deref_slot_protected(pslot, &mapping->tree_lock) != page) {
     427                 :            :                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     428                 :          0 :                 return -EAGAIN;
     429                 :            :         }
     430                 :            : 
     431         [ #  # ]:          0 :         if (!page_freeze_refs(page, expected_count)) {
     432                 :            :                 spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     433                 :          0 :                 return -EAGAIN;
     434                 :            :         }
     435                 :            : 
     436                 :            :         get_page(newpage);
     437                 :            : 
     438                 :            :         radix_tree_replace_slot(pslot, newpage);
     439                 :            : 
     440                 :          0 :         page_unfreeze_refs(page, expected_count - 1);
     441                 :            : 
     442                 :            :         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
     443                 :          0 :         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     444                 :            : }
     445                 :            : 
     446                 :            : /*
     447                 :            :  * Gigantic pages are so large that we do not guarantee that page++ pointer
     448                 :            :  * arithmetic will work across the entire page.  We need something more
     449                 :            :  * specialized.
     450                 :            :  */
     451                 :            : static void __copy_gigantic_page(struct page *dst, struct page *src,
     452                 :            :                                 int nr_pages)
     453                 :            : {
     454                 :            :         int i;
     455                 :            :         struct page *dst_base = dst;
     456                 :            :         struct page *src_base = src;
     457                 :            : 
     458                 :            :         for (i = 0; i < nr_pages; ) {
     459                 :            :                 cond_resched();
     460                 :            :                 copy_highpage(dst, src);
     461                 :            : 
     462                 :            :                 i++;
     463                 :            :                 dst = mem_map_next(dst, dst_base, i);
     464                 :            :                 src = mem_map_next(src, src_base, i);
     465                 :            :         }
     466                 :            : }
     467                 :            : 
     468                 :            : static void copy_huge_page(struct page *dst, struct page *src)
     469                 :            : {
     470                 :            :         int i;
     471                 :            :         int nr_pages;
     472                 :            : 
     473                 :            :         if (PageHuge(src)) {
     474                 :            :                 /* hugetlbfs page */
     475                 :            :                 struct hstate *h = page_hstate(src);
     476                 :            :                 nr_pages = pages_per_huge_page(h);
     477                 :            : 
     478                 :            :                 if (unlikely(nr_pages > MAX_ORDER_NR_PAGES)) {
     479                 :            :                         __copy_gigantic_page(dst, src, nr_pages);
     480                 :            :                         return;
     481                 :            :                 }
     482                 :            :         } else {
     483                 :            :                 /* thp page */
     484                 :            :                 BUG_ON(!PageTransHuge(src));
     485                 :            :                 nr_pages = hpage_nr_pages(src);
     486                 :            :         }
     487                 :            : 
     488                 :            :         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
     489                 :            :                 cond_resched();
     490                 :            :                 copy_highpage(dst + i, src + i);
     491                 :            :         }
     492                 :            : }
     493                 :            : 
     494                 :            : /*
     495                 :            :  * Copy the page to its new location
     496                 :            :  */
     497                 :          0 : void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
     498                 :            : {
     499                 :            :         int cpupid;
     500                 :            : 
     501                 :            :         if (PageHuge(page) || PageTransHuge(page))
     502                 :            :                 copy_huge_page(newpage, page);
     503                 :            :         else
     504                 :            :                 copy_highpage(newpage, page);
     505                 :            : 
     506         [ #  # ]:          0 :         if (PageError(page))
     507                 :            :                 SetPageError(newpage);
     508         [ #  # ]:          0 :         if (PageReferenced(page))
     509                 :            :                 SetPageReferenced(newpage);
     510         [ #  # ]:          0 :         if (PageUptodate(page))
     511                 :            :                 SetPageUptodate(newpage);
     512         [ #  # ]:          0 :         if (TestClearPageActive(page)) {
     513                 :            :                 VM_BUG_ON(PageUnevictable(page));
     514                 :            :                 SetPageActive(newpage);
     515         [ #  # ]:          0 :         } else if (TestClearPageUnevictable(page))
     516                 :            :                 SetPageUnevictable(newpage);
     517         [ #  # ]:          0 :         if (PageChecked(page))
     518                 :            :                 SetPageChecked(newpage);
     519         [ #  # ]:          0 :         if (PageMappedToDisk(page))
     520                 :            :                 SetPageMappedToDisk(newpage);
     521                 :            : 
     522         [ #  # ]:          0 :         if (PageDirty(page)) {
     523                 :          0 :                 clear_page_dirty_for_io(page);
     524                 :            :                 /*
     525                 :            :                  * Want to mark the page and the radix tree as dirty, and
     526                 :            :                  * redo the accounting that clear_page_dirty_for_io undid,
     527                 :            :                  * but we can't use set_page_dirty because that function
     528                 :            :                  * is actually a signal that all of the page has become dirty.
     529                 :            :                  * Whereas only part of our page may be dirty.
     530                 :            :                  */
     531         [ #  # ]:          0 :                 if (PageSwapBacked(page))
     532                 :            :                         SetPageDirty(newpage);
     533                 :            :                 else
     534                 :          0 :                         __set_page_dirty_nobuffers(newpage);
     535                 :            :         }
     536                 :            : 
     537                 :            :         /*
     538                 :            :          * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
     539                 :            :          * future migrations of this same page.
     540                 :            :          */
     541                 :            :         cpupid = page_cpupid_xchg_last(page, -1);
     542                 :            :         page_cpupid_xchg_last(newpage, cpupid);
     543                 :            : 
     544                 :            :         mlock_migrate_page(newpage, page);
     545                 :            :         ksm_migrate_page(newpage, page);
     546                 :            :         /*
     547                 :            :          * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
     548                 :            :          * get_ksm_page() depends upon ksm_migrate_page() and PageSwapCache().
     549                 :            :          */
     550                 :            :         ClearPageSwapCache(page);
     551                 :            :         ClearPagePrivate(page);
     552                 :          0 :         set_page_private(page, 0);
     553                 :            : 
     554                 :            :         /*
     555                 :            :          * If any waiters have accumulated on the new page then
     556                 :            :          * wake them up.
     557                 :            :          */
     558         [ #  # ]:          0 :         if (PageWriteback(newpage))
     559                 :          0 :                 end_page_writeback(newpage);
     560                 :          0 : }
     561                 :            : 
     562                 :            : /************************************************************
     563                 :            :  *                    Migration functions
     564                 :            :  ***********************************************************/
     565                 :            : 
     566                 :            : /* Always fail migration. Used for mappings that are not movable */
     567                 :          0 : int fail_migrate_page(struct address_space *mapping,
     568                 :            :                         struct page *newpage, struct page *page)
     569                 :            : {
     570                 :          0 :         return -EIO;
     571                 :            : }
     572                 :            : EXPORT_SYMBOL(fail_migrate_page);
     573                 :            : 
     574                 :            : /*
     575                 :            :  * Common logic to directly migrate a single page suitable for
     576                 :            :  * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
     577                 :            :  *
     578                 :            :  * Pages are locked upon entry and exit.
     579                 :            :  */
     580                 :          0 : int migrate_page(struct address_space *mapping,
     581                 :            :                 struct page *newpage, struct page *page,
     582                 :            :                 enum migrate_mode mode)
     583                 :            : {
     584                 :            :         int rc;
     585                 :            : 
     586         [ #  # ]:          0 :         BUG_ON(PageWriteback(page));    /* Writeback must be complete */
     587                 :            : 
     588                 :          0 :         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, NULL, mode, 0);
     589                 :            : 
     590         [ #  # ]:          0 :         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
     591                 :            :                 return rc;
     592                 :            : 
     593                 :          0 :         migrate_page_copy(newpage, page);
     594                 :          0 :         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     595                 :            : }
     596                 :            : EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
     597                 :            : 
     598                 :            : #ifdef CONFIG_BLOCK
     599                 :            : /*
     600                 :            :  * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
     601                 :            :  * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
     602                 :            :  * exist.
     603                 :            :  */
     604                 :          0 : int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
     605                 :            :                 struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
     606                 :            : {
     607                 :            :         struct buffer_head *bh, *head;
     608                 :            :         int rc;
     609                 :            : 
     610         [ #  # ]:          0 :         if (!page_has_buffers(page))
     611                 :          0 :                 return migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
     612                 :            : 
     613         [ #  # ]:          0 :         head = page_buffers(page);
     614                 :            : 
     615                 :          0 :         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, head, mode, 0);
     616                 :            : 
     617         [ #  # ]:          0 :         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
     618                 :            :                 return rc;
     619                 :            : 
     620                 :            :         /*
     621                 :            :          * In the async case, migrate_page_move_mapping locked the buffers
     622                 :            :          * with an IRQ-safe spinlock held. In the sync case, the buffers
     623                 :            :          * need to be locked now
     624                 :            :          */
     625         [ #  # ]:          0 :         if (mode != MIGRATE_ASYNC)
     626         [ #  # ]:          0 :                 BUG_ON(!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode));
     627                 :            : 
     628                 :            :         ClearPagePrivate(page);
     629                 :          0 :         set_page_private(newpage, page_private(page));
     630                 :          0 :         set_page_private(page, 0);
     631                 :          0 :         put_page(page);
     632                 :            :         get_page(newpage);
     633                 :            : 
     634                 :            :         bh = head;
     635                 :            :         do {
     636                 :          0 :                 set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
     637                 :          0 :                 bh = bh->b_this_page;
     638                 :            : 
     639         [ #  # ]:          0 :         } while (bh != head);
     640                 :            : 
     641                 :            :         SetPagePrivate(newpage);
     642                 :            : 
     643                 :          0 :         migrate_page_copy(newpage, page);
     644                 :            : 
     645                 :            :         bh = head;
     646                 :            :         do {
     647                 :          0 :                 unlock_buffer(bh);
     648                 :            :                 put_bh(bh);
     649                 :          0 :                 bh = bh->b_this_page;
     650                 :            : 
     651         [ #  # ]:          0 :         } while (bh != head);
     652                 :            : 
     653                 :            :         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     654                 :            : }
     655                 :            : EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
     656                 :            : #endif
     657                 :            : 
     658                 :            : /*
     659                 :            :  * Writeback a page to clean the dirty state
     660                 :            :  */
     661                 :          0 : static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
     662                 :            : {
     663                 :          0 :         struct writeback_control wbc = {
     664                 :            :                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
     665                 :            :                 .nr_to_write = 1,
     666                 :            :                 .range_start = 0,
     667                 :            :                 .range_end = LLONG_MAX,
     668                 :            :                 .for_reclaim = 1
     669                 :            :         };
     670                 :            :         int rc;
     671                 :            : 
     672         [ #  # ]:          0 :         if (!mapping->a_ops->writepage)
     673                 :            :                 /* No write method for the address space */
     674                 :            :                 return -EINVAL;
     675                 :            : 
     676         [ #  # ]:          0 :         if (!clear_page_dirty_for_io(page))
     677                 :            :                 /* Someone else already triggered a write */
     678                 :            :                 return -EAGAIN;
     679                 :            : 
     680                 :            :         /*
     681                 :            :          * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
     682                 :            :          * the page on some queue. So the page must be clean for
     683                 :            :          * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
     684                 :            :          * page state is no longer what we checked for earlier.
     685                 :            :          * At this point we know that the migration attempt cannot
     686                 :            :          * be successful.
     687                 :            :          */
     688                 :            :         remove_migration_ptes(page, page);
     689                 :            : 
     690                 :          0 :         rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
     691                 :            : 
     692         [ #  # ]:          0 :         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
     693                 :            :                 /* unlocked. Relock */
     694                 :            :                 lock_page(page);
     695                 :            : 
     696         [ #  # ]:          0 :         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
     697                 :            : }
     698                 :            : 
     699                 :            : /*
     700                 :            :  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
     701                 :            :  */
     702                 :          0 : static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
     703                 :          0 :         struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
     704                 :            : {
     705         [ #  # ]:          0 :         if (PageDirty(page)) {
     706                 :            :                 /* Only writeback pages in full synchronous migration */
     707         [ #  # ]:          0 :                 if (mode != MIGRATE_SYNC)
     708                 :            :                         return -EBUSY;
     709                 :          0 :                 return writeout(mapping, page);
     710                 :            :         }
     711                 :            : 
     712                 :            :         /*
     713                 :            :          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
     714                 :            :          * We must have no buffers or drop them.
     715                 :            :          */
     716   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (page_has_private(page) &&
     717                 :          0 :             !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
     718                 :            :                 return -EAGAIN;
     719                 :            : 
     720                 :          0 :         return migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
     721                 :            : }
     722                 :            : 
     723                 :            : /*
     724                 :            :  * Move a page to a newly allocated page
     725                 :            :  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
     726                 :            :  *
     727                 :            :  * The new page will have replaced the old page if this function
     728                 :            :  * is successful.
     729                 :            :  *
     730                 :            :  * Return value:
     731                 :            :  *   < 0 - error code
     732                 :            :  *  MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
     733                 :            :  */
     734                 :          0 : static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
     735                 :            :                                 int remap_swapcache, enum migrate_mode mode)
     736                 :            : {
     737                 :            :         struct address_space *mapping;
     738                 :            :         int rc;
     739                 :            : 
     740                 :            :         /*
     741                 :            :          * Block others from accessing the page when we get around to
     742                 :            :          * establishing additional references. We are the only one
     743                 :            :          * holding a reference to the new page at this point.
     744                 :            :          */
     745         [ #  # ]:          0 :         if (!trylock_page(newpage))
     746                 :          0 :                 BUG();
     747                 :            : 
     748                 :            :         /* Prepare mapping for the new page.*/
     749                 :          0 :         newpage->index = page->index;
     750                 :          0 :         newpage->mapping = page->mapping;
     751         [ #  # ]:          0 :         if (PageSwapBacked(page))
     752                 :            :                 SetPageSwapBacked(newpage);
     753                 :            : 
     754                 :          0 :         mapping = page_mapping(page);
     755         [ #  # ]:          0 :         if (!mapping)
     756                 :          0 :                 rc = migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
     757         [ #  # ]:          0 :         else if (mapping->a_ops->migratepage)
     758                 :            :                 /*
     759                 :            :                  * Most pages have a mapping and most filesystems provide a
     760                 :            :                  * migratepage callback. Anonymous pages are part of swap
     761                 :            :                  * space which also has its own migratepage callback. This
     762                 :            :                  * is the most common path for page migration.
     763                 :            :                  */
     764                 :          0 :                 rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping,
     765                 :            :                                                 newpage, page, mode);
     766                 :            :         else
     767                 :          0 :                 rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
     768                 :            : 
     769         [ #  # ]:          0 :         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
     770                 :          0 :                 newpage->mapping = NULL;
     771                 :            :         } else {
     772         [ #  # ]:          0 :                 if (remap_swapcache)
     773                 :            :                         remove_migration_ptes(page, newpage);
     774                 :          0 :                 page->mapping = NULL;
     775                 :            :         }
     776                 :            : 
     777                 :          0 :         unlock_page(newpage);
     778                 :            : 
     779                 :          0 :         return rc;
     780                 :            : }
     781                 :            : 
     782                 :          0 : static int __unmap_and_move(struct page *page, struct page *newpage,
     783                 :            :                                 int force, enum migrate_mode mode)
     784                 :            : {
     785                 :            :         int rc = -EAGAIN;
     786                 :            :         int remap_swapcache = 1;
     787                 :            :         struct mem_cgroup *mem;
     788                 :            :         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
     789                 :            : 
     790         [ #  # ]:          0 :         if (!trylock_page(page)) {
     791         [ #  # ]:          0 :                 if (!force || mode == MIGRATE_ASYNC)
     792                 :            :                         goto out;
     793                 :            : 
     794                 :            :                 /*
     795                 :            :                  * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
     796                 :            :                  * For example, during page readahead pages are added locked
     797                 :            :                  * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
     798                 :            :                  * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
     799                 :            :                  * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
     800                 :            :                  * mpage_readpages). If an allocation happens for the
     801                 :            :                  * second or third page, the process can end up locking
     802                 :            :                  * the same page twice and deadlocking. Rather than
     803                 :            :                  * trying to be clever about what pages can be locked,
     804                 :            :                  * avoid the use of lock_page for direct compaction
     805                 :            :                  * altogether.
     806                 :            :                  */
     807         [ #  # ]:          0 :                 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
     808                 :            :                         goto out;
     809                 :            : 
     810                 :            :                 lock_page(page);
     811                 :            :         }
     812                 :            : 
     813                 :            :         /* charge against new page */
     814                 :            :         mem_cgroup_prepare_migration(page, newpage, &mem);
     815                 :            : 
     816         [ #  # ]:          0 :         if (PageWriteback(page)) {
     817                 :            :                 /*
     818                 :            :                  * Only in the case of a full synchronous migration is it
     819                 :            :                  * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
     820                 :            :                  * the retry loop is too short and in the sync-light case,
     821                 :            :                  * the overhead of stalling is too much
     822                 :            :                  */
     823         [ #  # ]:          0 :                 if (mode != MIGRATE_SYNC) {
     824                 :            :                         rc = -EBUSY;
     825                 :            :                         goto uncharge;
     826                 :            :                 }
     827         [ #  # ]:          0 :                 if (!force)
     828                 :            :                         goto uncharge;
     829                 :            :                 wait_on_page_writeback(page);
     830                 :            :         }
     831                 :            :         /*
     832                 :            :          * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
     833                 :            :          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
     834                 :            :          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
     835                 :            :          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
     836                 :            :          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
     837                 :            :          * just care Anon page here.
     838                 :            :          */
     839         [ #  # ]:          0 :         if (PageAnon(page) && !PageKsm(page)) {
     840                 :            :                 /*
     841                 :            :                  * Only page_lock_anon_vma_read() understands the subtleties of
     842                 :            :                  * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
     843                 :            :                  */
     844                 :          0 :                 anon_vma = page_get_anon_vma(page);
     845         [ #  # ]:          0 :                 if (anon_vma) {
     846                 :            :                         /*
     847                 :            :                          * Anon page
     848                 :            :                          */
     849         [ #  # ]:          0 :                 } else if (PageSwapCache(page)) {
     850                 :            :                         /*
     851                 :            :                          * We cannot be sure that the anon_vma of an unmapped
     852                 :            :                          * swapcache page is safe to use because we don't
     853                 :            :                          * know in advance if the VMA that this page belonged
     854                 :            :                          * to still exists. If the VMA and others sharing the
     855                 :            :                          * data have been freed, then the anon_vma could
     856                 :            :                          * already be invalid.
     857                 :            :                          *
     858                 :            :                          * To avoid this possibility, swapcache pages get
     859                 :            :                          * migrated but are not remapped when migration
     860                 :            :                          * completes
     861                 :            :                          */
     862                 :            :                         remap_swapcache = 0;
     863                 :            :                 } else {
     864                 :            :                         goto uncharge;
     865                 :            :                 }
     866                 :            :         }
     867                 :            : 
     868                 :            :         if (unlikely(balloon_page_movable(page))) {
     869                 :            :                 /*
     870                 :            :                  * A ballooned page does not need any special attention from
     871                 :            :                  * physical to virtual reverse mapping procedures.
     872                 :            :                  * Skip any attempt to unmap PTEs or to remap swap cache,
     873                 :            :                  * in order to avoid burning cycles at rmap level, and perform
     874                 :            :                  * the page migration right away (proteced by page lock).
     875                 :            :                  */
     876                 :            :                 rc = balloon_page_migrate(newpage, page, mode);
     877                 :            :                 goto uncharge;
     878                 :            :         }
     879                 :            : 
     880                 :            :         /*
     881                 :            :          * Corner case handling:
     882                 :            :          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
     883                 :            :          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
     884                 :            :          * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
     885                 :            :          * trigger a BUG.  So handle it here.
     886                 :            :          * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
     887                 :            :          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
     888                 :            :          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
     889                 :            :          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
     890                 :            :          * free the metadata, so the page can be freed.
     891                 :            :          */
     892         [ #  # ]:          0 :         if (!page->mapping) {
     893                 :            :                 VM_BUG_ON(PageAnon(page));
     894         [ #  # ]:          0 :                 if (page_has_private(page)) {
     895                 :          0 :                         try_to_free_buffers(page);
     896                 :          0 :                         goto uncharge;
     897                 :            :                 }
     898                 :            :                 goto skip_unmap;
     899                 :            :         }
     900                 :            : 
     901                 :            :         /* Establish migration ptes or remove ptes */
     902                 :          0 :         try_to_unmap(page, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
     903                 :            : 
     904                 :            : skip_unmap:
     905         [ #  # ]:          0 :         if (!page_mapped(page))
     906                 :          0 :                 rc = move_to_new_page(newpage, page, remap_swapcache, mode);
     907                 :            : 
     908         [ #  # ]:          0 :         if (rc && remap_swapcache)
     909                 :            :                 remove_migration_ptes(page, page);
     910                 :            : 
     911                 :            :         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
     912         [ #  # ]:          0 :         if (anon_vma)
     913                 :            :                 put_anon_vma(anon_vma);
     914                 :            : 
     915                 :            : uncharge:
     916                 :            :         mem_cgroup_end_migration(mem, page, newpage,
     917                 :            :                                  (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ||
     918                 :            :                                   rc == MIGRATEPAGE_BALLOON_SUCCESS));
     919                 :          0 :         unlock_page(page);
     920                 :            : out:
     921                 :          0 :         return rc;
     922                 :            : }
     923                 :            : 
     924                 :            : /*
     925                 :            :  * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
     926                 :            :  * to the newly allocated page in newpage.
     927                 :            :  */
     928                 :          0 : static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page, unsigned long private,
     929                 :            :                         struct page *page, int force, enum migrate_mode mode)
     930                 :            : {
     931                 :            :         int rc = 0;
     932                 :          0 :         int *result = NULL;
     933                 :          0 :         struct page *newpage = get_new_page(page, private, &result);
     934                 :            : 
     935         [ #  # ]:          0 :         if (!newpage)
     936                 :            :                 return -ENOMEM;
     937                 :            : 
     938         [ #  # ]:          0 :         if (page_count(page) == 1) {
     939                 :            :                 /* page was freed from under us. So we are done. */
     940                 :            :                 goto out;
     941                 :            :         }
     942                 :            : 
     943                 :            :         if (unlikely(PageTransHuge(page)))
     944                 :            :                 if (unlikely(split_huge_page(page)))
     945                 :            :                         goto out;
     946                 :            : 
     947                 :          0 :         rc = __unmap_and_move(page, newpage, force, mode);
     948                 :            : 
     949         [ #  # ]:          0 :         if (unlikely(rc == MIGRATEPAGE_BALLOON_SUCCESS)) {
     950                 :            :                 /*
     951                 :            :                  * A ballooned page has been migrated already.
     952                 :            :                  * Now, it's the time to wrap-up counters,
     953                 :            :                  * handle the page back to Buddy and return.
     954                 :            :                  */
     955                 :          0 :                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
     956                 :            :                                     page_is_file_cache(page));
     957                 :            :                 balloon_page_free(page);
     958                 :          0 :                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
     959                 :            :         }
     960                 :            : out:
     961         [ #  # ]:          0 :         if (rc != -EAGAIN) {
     962                 :            :                 /*
     963                 :            :                  * A page that has been migrated has all references
     964                 :            :                  * removed and will be freed. A page that has not been
     965                 :            :                  * migrated will have kepts its references and be
     966                 :            :                  * restored.
     967                 :            :                  */
     968                 :            :                 list_del(&page->lru);
     969                 :          0 :                 dec_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
     970                 :            :                                 page_is_file_cache(page));
     971                 :          0 :                 putback_lru_page(page);
     972                 :            :         }
     973                 :            :         /*
     974                 :            :          * Move the new page to the LRU. If migration was not successful
     975                 :            :          * then this will free the page.
     976                 :            :          */
     977                 :          0 :         putback_lru_page(newpage);
     978         [ #  # ]:          0 :         if (result) {
     979         [ #  # ]:          0 :                 if (rc)
     980                 :          0 :                         *result = rc;
     981                 :            :                 else
     982                 :          0 :                         *result = page_to_nid(newpage);
     983                 :            :         }
     984                 :          0 :         return rc;
     985                 :            : }
     986                 :            : 
     987                 :            : /*
     988                 :            :  * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
     989                 :            :  *
     990                 :            :  * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
     991                 :            :  * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
     992                 :            :  * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
     993                 :            :  * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
     994                 :            :  * and writeback status of all subpages are counted in the reference
     995                 :            :  * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
     996                 :            :  * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
     997                 :            :  * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
     998                 :            :  * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
     999                 :            :  * hugepage migration fails without data corruption.
    1000                 :            :  *
    1001                 :            :  * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
    1002                 :            :  * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
    1003                 :            :  * will wait in the page fault for migration to complete.
    1004                 :            :  */
    1005                 :            : static int unmap_and_move_huge_page(new_page_t get_new_page,
    1006                 :            :                                 unsigned long private, struct page *hpage,
    1007                 :            :                                 int force, enum migrate_mode mode)
    1008                 :            : {
    1009                 :            :         int rc = 0;
    1010                 :            :         int *result = NULL;
    1011                 :            :         struct page *new_hpage = get_new_page(hpage, private, &result);
    1012                 :            :         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
    1013                 :            : 
    1014                 :            :         /*
    1015                 :            :          * Movability of hugepages depends on architectures and hugepage size.
    1016                 :            :          * This check is necessary because some callers of hugepage migration
    1017                 :            :          * like soft offline and memory hotremove don't walk through page
    1018                 :            :          * tables or check whether the hugepage is pmd-based or not before
    1019                 :            :          * kicking migration.
    1020                 :            :          */
    1021                 :            :         if (!hugepage_migration_support(page_hstate(hpage)))
    1022                 :            :                 return -ENOSYS;
    1023                 :            : 
    1024                 :            :         if (!new_hpage)
    1025                 :            :                 return -ENOMEM;
    1026                 :            : 
    1027                 :            :         rc = -EAGAIN;
    1028                 :            : 
    1029                 :            :         if (!trylock_page(hpage)) {
    1030                 :            :                 if (!force || mode != MIGRATE_SYNC)
    1031                 :            :                         goto out;
    1032                 :            :                 lock_page(hpage);
    1033                 :            :         }
    1034                 :            : 
    1035                 :            :         if (PageAnon(hpage))
    1036                 :            :                 anon_vma = page_get_anon_vma(hpage);
    1037                 :            : 
    1038                 :            :         try_to_unmap(hpage, TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
    1039                 :            : 
    1040                 :            :         if (!page_mapped(hpage))
    1041                 :            :                 rc = move_to_new_page(new_hpage, hpage, 1, mode);
    1042                 :            : 
    1043                 :            :         if (rc)
    1044                 :            :                 remove_migration_ptes(hpage, hpage);
    1045                 :            : 
    1046                 :            :         if (anon_vma)
    1047                 :            :                 put_anon_vma(anon_vma);
    1048                 :            : 
    1049                 :            :         if (!rc)
    1050                 :            :                 hugetlb_cgroup_migrate(hpage, new_hpage);
    1051                 :            : 
    1052                 :            :         unlock_page(hpage);
    1053                 :            : out:
    1054                 :            :         if (rc != -EAGAIN)
    1055                 :            :                 putback_active_hugepage(hpage);
    1056                 :            :         put_page(new_hpage);
    1057                 :            :         if (result) {
    1058                 :            :                 if (rc)
    1059                 :            :                         *result = rc;
    1060                 :            :                 else
    1061                 :            :                         *result = page_to_nid(new_hpage);
    1062                 :            :         }
    1063                 :            :         return rc;
    1064                 :            : }
    1065                 :            : 
    1066                 :            : /*
    1067                 :            :  * migrate_pages - migrate the pages specified in a list, to the free pages
    1068                 :            :  *                 supplied as the target for the page migration
    1069                 :            :  *
    1070                 :            :  * @from:               The list of pages to be migrated.
    1071                 :            :  * @get_new_page:       The function used to allocate free pages to be used
    1072                 :            :  *                      as the target of the page migration.
    1073                 :            :  * @private:            Private data to be passed on to get_new_page()
    1074                 :            :  * @mode:               The migration mode that specifies the constraints for
    1075                 :            :  *                      page migration, if any.
    1076                 :            :  * @reason:             The reason for page migration.
    1077                 :            :  *
    1078                 :            :  * The function returns after 10 attempts or if no pages are movable any more
    1079                 :            :  * because the list has become empty or no retryable pages exist any more.
    1080                 :            :  * The caller should call putback_lru_pages() to return pages to the LRU
    1081                 :            :  * or free list only if ret != 0.
    1082                 :            :  *
    1083                 :            :  * Returns the number of pages that were not migrated, or an error code.
    1084                 :            :  */
    1085                 :          0 : int migrate_pages(struct list_head *from, new_page_t get_new_page,
    1086                 :            :                 unsigned long private, enum migrate_mode mode, int reason)
    1087                 :            : {
    1088                 :            :         int retry = 1;
    1089                 :            :         int nr_failed = 0;
    1090                 :            :         int nr_succeeded = 0;
    1091                 :            :         int pass = 0;
    1092                 :            :         struct page *page;
    1093                 :            :         struct page *page2;
    1094                 :          0 :         int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
    1095                 :            :         int rc;
    1096                 :            : 
    1097         [ #  # ]:          0 :         if (!swapwrite)
    1098                 :          0 :                 current->flags |= PF_SWAPWRITE;
    1099                 :            : 
    1100         [ #  # ]:          0 :         for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
    1101                 :            :                 retry = 0;
    1102                 :            : 
    1103         [ #  # ]:          0 :                 list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
    1104                 :          0 :                         cond_resched();
    1105                 :            : 
    1106                 :            :                         if (PageHuge(page))
    1107                 :            :                                 rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_page,
    1108                 :            :                                                 private, page, pass > 2, mode);
    1109                 :            :                         else
    1110                 :          0 :                                 rc = unmap_and_move(get_new_page, private,
    1111                 :            :                                                 page, pass > 2, mode);
    1112                 :            : 
    1113   [ #  #  #  # ]:          0 :                         switch(rc) {
    1114                 :            :                         case -ENOMEM:
    1115                 :            :                                 goto out;
    1116                 :            :                         case -EAGAIN:
    1117                 :          0 :                                 retry++;
    1118                 :          0 :                                 break;
    1119                 :            :                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
    1120                 :          0 :                                 nr_succeeded++;
    1121                 :          0 :                                 break;
    1122                 :            :                         default:
    1123                 :            :                                 /* Permanent failure */
    1124                 :          0 :                                 nr_failed++;
    1125                 :          0 :                                 break;
    1126                 :            :                         }
    1127                 :            :                 }
    1128                 :            :         }
    1129                 :          0 :         rc = nr_failed + retry;
    1130                 :            : out:
    1131         [ #  # ]:          0 :         if (nr_succeeded)
    1132                 :            :                 count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, nr_succeeded);
    1133         [ #  # ]:          0 :         if (nr_failed)
    1134                 :            :                 count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, nr_failed);
    1135                 :          0 :         trace_mm_migrate_pages(nr_succeeded, nr_failed, mode, reason);
    1136                 :            : 
    1137         [ #  # ]:          0 :         if (!swapwrite)
    1138                 :          0 :                 current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
    1139                 :            : 
    1140                 :          0 :         return rc;
    1141                 :            : }
    1142                 :            : 
    1143                 :            : #ifdef CONFIG_NUMA
    1144                 :            : /*
    1145                 :            :  * Move a list of individual pages
    1146                 :            :  */
    1147                 :            : struct page_to_node {
    1148                 :            :         unsigned long addr;
    1149                 :            :         struct page *page;
    1150                 :            :         int node;
    1151                 :            :         int status;
    1152                 :            : };
    1153                 :            : 
    1154                 :            : static struct page *new_page_node(struct page *p, unsigned long private,
    1155                 :            :                 int **result)
    1156                 :            : {
    1157                 :            :         struct page_to_node *pm = (struct page_to_node *)private;
    1158                 :            : 
    1159                 :            :         while (pm->node != MAX_NUMNODES && pm->page != p)
    1160                 :            :                 pm++;
    1161                 :            : 
    1162                 :            :         if (pm->node == MAX_NUMNODES)
    1163                 :            :                 return NULL;
    1164                 :            : 
    1165                 :            :         *result = &pm->status;
    1166                 :            : 
    1167                 :            :         if (PageHuge(p))
    1168                 :            :                 return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(p)),
    1169                 :            :                                         pm->node);
    1170                 :            :         else
    1171                 :            :                 return alloc_pages_exact_node(pm->node,
    1172                 :            :                                 GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE, 0);
    1173                 :            : }
    1174                 :            : 
    1175                 :            : /*
    1176                 :            :  * Move a set of pages as indicated in the pm array. The addr
    1177                 :            :  * field must be set to the virtual address of the page to be moved
    1178                 :            :  * and the node number must contain a valid target node.
    1179                 :            :  * The pm array ends with node = MAX_NUMNODES.
    1180                 :            :  */
    1181                 :            : static int do_move_page_to_node_array(struct mm_struct *mm,
    1182                 :            :                                       struct page_to_node *pm,
    1183                 :            :                                       int migrate_all)
    1184                 :            : {
    1185                 :            :         int err;
    1186                 :            :         struct page_to_node *pp;
    1187                 :            :         LIST_HEAD(pagelist);
    1188                 :            : 
    1189                 :            :         down_read(&mm->mmap_sem);
    1190                 :            : 
    1191                 :            :         /*
    1192                 :            :          * Build a list of pages to migrate
    1193                 :            :          */
    1194                 :            :         for (pp = pm; pp->node != MAX_NUMNODES; pp++) {
    1195                 :            :                 struct vm_area_struct *vma;
    1196                 :            :                 struct page *page;
    1197                 :            : 
    1198                 :            :                 err = -EFAULT;
    1199                 :            :                 vma = find_vma(mm, pp->addr);
    1200                 :            :                 if (!vma || pp->addr < vma->vm_start || !vma_migratable(vma))
    1201                 :            :                         goto set_status;
    1202                 :            : 
    1203                 :            :                 page = follow_page(vma, pp->addr, FOLL_GET|FOLL_SPLIT);
    1204                 :            : 
    1205                 :            :                 err = PTR_ERR(page);
    1206                 :            :                 if (IS_ERR(page))
    1207                 :            :                         goto set_status;
    1208                 :            : 
    1209                 :            :                 err = -ENOENT;
    1210                 :            :                 if (!page)
    1211                 :            :                         goto set_status;
    1212                 :            : 
    1213                 :            :                 /* Use PageReserved to check for zero page */
    1214                 :            :                 if (PageReserved(page))
    1215                 :            :                         goto put_and_set;
    1216                 :            : 
    1217                 :            :                 pp->page = page;
    1218                 :            :                 err = page_to_nid(page);
    1219                 :            : 
    1220                 :            :                 if (err == pp->node)
    1221                 :            :                         /*
    1222                 :            :                          * Node already in the right place
    1223                 :            :                          */
    1224                 :            :                         goto put_and_set;
    1225                 :            : 
    1226                 :            :                 err = -EACCES;
    1227                 :            :                 if (page_mapcount(page) > 1 &&
    1228                 :            :                                 !migrate_all)
    1229                 :            :                         goto put_and_set;
    1230                 :            : 
    1231                 :            :                 if (PageHuge(page)) {
    1232                 :            :                         isolate_huge_page(page, &pagelist);
    1233                 :            :                         goto put_and_set;
    1234                 :            :                 }
    1235                 :            : 
    1236                 :            :                 err = isolate_lru_page(page);
    1237                 :            :                 if (!err) {
    1238                 :            :                         list_add_tail(&page->lru, &pagelist);
    1239                 :            :                         inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
    1240                 :            :                                             page_is_file_cache(page));
    1241                 :            :                 }
    1242                 :            : put_and_set:
    1243                 :            :                 /*
    1244                 :            :                  * Either remove the duplicate refcount from
    1245                 :            :                  * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
    1246                 :            :                  * not isolated.
    1247                 :            :                  */
    1248                 :            :                 put_page(page);
    1249                 :            : set_status:
    1250                 :            :                 pp->status = err;
    1251                 :            :         }
    1252                 :            : 
    1253                 :            :         err = 0;
    1254                 :            :         if (!list_empty(&pagelist)) {
    1255                 :            :                 err = migrate_pages(&pagelist, new_page_node,
    1256                 :            :                                 (unsigned long)pm, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
    1257                 :            :                 if (err)
    1258                 :            :                         putback_movable_pages(&pagelist);
    1259                 :            :         }
    1260                 :            : 
    1261                 :            :         up_read(&mm->mmap_sem);
    1262                 :            :         return err;
    1263                 :            : }
    1264                 :            : 
    1265                 :            : /*
    1266                 :            :  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
    1267                 :            :  * the corresponding array of status.
    1268                 :            :  */
    1269                 :            : static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
    1270                 :            :                          unsigned long nr_pages,
    1271                 :            :                          const void __user * __user *pages,
    1272                 :            :                          const int __user *nodes,
    1273                 :            :                          int __user *status, int flags)
    1274                 :            : {
    1275                 :            :         struct page_to_node *pm;
    1276                 :            :         unsigned long chunk_nr_pages;
    1277                 :            :         unsigned long chunk_start;
    1278                 :            :         int err;
    1279                 :            : 
    1280                 :            :         err = -ENOMEM;
    1281                 :            :         pm = (struct page_to_node *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
    1282                 :            :         if (!pm)
    1283                 :            :                 goto out;
    1284                 :            : 
    1285                 :            :         migrate_prep();
    1286                 :            : 
    1287                 :            :         /*
    1288                 :            :          * Store a chunk of page_to_node array in a page,
    1289                 :            :          * but keep the last one as a marker
    1290                 :            :          */
    1291                 :            :         chunk_nr_pages = (PAGE_SIZE / sizeof(struct page_to_node)) - 1;
    1292                 :            : 
    1293                 :            :         for (chunk_start = 0;
    1294                 :            :              chunk_start < nr_pages;
    1295                 :            :              chunk_start += chunk_nr_pages) {
    1296                 :            :                 int j;
    1297                 :            : 
    1298                 :            :                 if (chunk_start + chunk_nr_pages > nr_pages)
    1299                 :            :                         chunk_nr_pages = nr_pages - chunk_start;
    1300                 :            : 
    1301                 :            :                 /* fill the chunk pm with addrs and nodes from user-space */
    1302                 :            :                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++) {
    1303                 :            :                         const void __user *p;
    1304                 :            :                         int node;
    1305                 :            : 
    1306                 :            :                         err = -EFAULT;
    1307                 :            :                         if (get_user(p, pages + j + chunk_start))
    1308                 :            :                                 goto out_pm;
    1309                 :            :                         pm[j].addr = (unsigned long) p;
    1310                 :            : 
    1311                 :            :                         if (get_user(node, nodes + j + chunk_start))
    1312                 :            :                                 goto out_pm;
    1313                 :            : 
    1314                 :            :                         err = -ENODEV;
    1315                 :            :                         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
    1316                 :            :                                 goto out_pm;
    1317                 :            : 
    1318                 :            :                         if (!node_state(node, N_MEMORY))
    1319                 :            :                                 goto out_pm;
    1320                 :            : 
    1321                 :            :                         err = -EACCES;
    1322                 :            :                         if (!node_isset(node, task_nodes))
    1323                 :            :                                 goto out_pm;
    1324                 :            : 
    1325                 :            :                         pm[j].node = node;
    1326                 :            :                 }
    1327                 :            : 
    1328                 :            :                 /* End marker for this chunk */
    1329                 :            :                 pm[chunk_nr_pages].node = MAX_NUMNODES;
    1330                 :            : 
    1331                 :            :                 /* Migrate this chunk */
    1332                 :            :                 err = do_move_page_to_node_array(mm, pm,
    1333                 :            :                                                  flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
    1334                 :            :                 if (err < 0)
    1335                 :            :                         goto out_pm;
    1336                 :            : 
    1337                 :            :                 /* Return status information */
    1338                 :            :                 for (j = 0; j < chunk_nr_pages; j++)
    1339                 :            :                         if (put_user(pm[j].status, status + j + chunk_start)) {
    1340                 :            :                                 err = -EFAULT;
    1341                 :            :                                 goto out_pm;
    1342                 :            :                         }
    1343                 :            :         }
    1344                 :            :         err = 0;
    1345                 :            : 
    1346                 :            : out_pm:
    1347                 :            :         free_page((unsigned long)pm);
    1348                 :            : out:
    1349                 :            :         return err;
    1350                 :            : }
    1351                 :            : 
    1352                 :            : /*
    1353                 :            :  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
    1354                 :            :  */
    1355                 :            : static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
    1356                 :            :                                 const void __user **pages, int *status)
    1357                 :            : {
    1358                 :            :         unsigned long i;
    1359                 :            : 
    1360                 :            :         down_read(&mm->mmap_sem);
    1361                 :            : 
    1362                 :            :         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
    1363                 :            :                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
    1364                 :            :                 struct vm_area_struct *vma;
    1365                 :            :                 struct page *page;
    1366                 :            :                 int err = -EFAULT;
    1367                 :            : 
    1368                 :            :                 vma = find_vma(mm, addr);
    1369                 :            :                 if (!vma || addr < vma->vm_start)
    1370                 :            :                         goto set_status;
    1371                 :            : 
    1372                 :            :                 page = follow_page(vma, addr, 0);
    1373                 :            : 
    1374                 :            :                 err = PTR_ERR(page);
    1375                 :            :                 if (IS_ERR(page))
    1376                 :            :                         goto set_status;
    1377                 :            : 
    1378                 :            :                 err = -ENOENT;
    1379                 :            :                 /* Use PageReserved to check for zero page */
    1380                 :            :                 if (!page || PageReserved(page))
    1381                 :            :                         goto set_status;
    1382                 :            : 
    1383                 :            :                 err = page_to_nid(page);
    1384                 :            : set_status:
    1385                 :            :                 *status = err;
    1386                 :            : 
    1387                 :            :                 pages++;
    1388                 :            :                 status++;
    1389                 :            :         }
    1390                 :            : 
    1391                 :            :         up_read(&mm->mmap_sem);
    1392                 :            : }
    1393                 :            : 
    1394                 :            : /*
    1395                 :            :  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
    1396                 :            :  * a user array of status.
    1397                 :            :  */
    1398                 :            : static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
    1399                 :            :                          const void __user * __user *pages,
    1400                 :            :                          int __user *status)
    1401                 :            : {
    1402                 :            : #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
    1403                 :            :         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
    1404                 :            :         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
    1405                 :            : 
    1406                 :            :         while (nr_pages) {
    1407                 :            :                 unsigned long chunk_nr;
    1408                 :            : 
    1409                 :            :                 chunk_nr = nr_pages;
    1410                 :            :                 if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
    1411                 :            :                         chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
    1412                 :            : 
    1413                 :            :                 if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
    1414                 :            :                         break;
    1415                 :            : 
    1416                 :            :                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
    1417                 :            : 
    1418                 :            :                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
    1419                 :            :                         break;
    1420                 :            : 
    1421                 :            :                 pages += chunk_nr;
    1422                 :            :                 status += chunk_nr;
    1423                 :            :                 nr_pages -= chunk_nr;
    1424                 :            :         }
    1425                 :            :         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
    1426                 :            : }
    1427                 :            : 
    1428                 :            : /*
    1429                 :            :  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
    1430                 :            :  * process.
    1431                 :            :  */
    1432                 :            : SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
    1433                 :            :                 const void __user * __user *, pages,
    1434                 :            :                 const int __user *, nodes,
    1435                 :            :                 int __user *, status, int, flags)
    1436                 :            : {
    1437                 :            :         const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
    1438                 :            :         struct task_struct *task;
    1439                 :            :         struct mm_struct *mm;
    1440                 :            :         int err;
    1441                 :            :         nodemask_t task_nodes;
    1442                 :            : 
    1443                 :            :         /* Check flags */
    1444                 :            :         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
    1445                 :            :                 return -EINVAL;
    1446                 :            : 
    1447                 :            :         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
    1448                 :            :                 return -EPERM;
    1449                 :            : 
    1450                 :            :         /* Find the mm_struct */
    1451                 :            :         rcu_read_lock();
    1452                 :            :         task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
    1453                 :            :         if (!task) {
    1454                 :            :                 rcu_read_unlock();
    1455                 :            :                 return -ESRCH;
    1456                 :            :         }
    1457                 :            :         get_task_struct(task);
    1458                 :            : 
    1459                 :            :         /*
    1460                 :            :          * Check if this process has the right to modify the specified
    1461                 :            :          * process. The right exists if the process has administrative
    1462                 :            :          * capabilities, superuser privileges or the same
    1463                 :            :          * userid as the target process.
    1464                 :            :          */
    1465                 :            :         tcred = __task_cred(task);
    1466                 :            :         if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
    1467                 :            :             !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
    1468                 :            :             !capable(CAP_SYS_NICE)) {
    1469                 :            :                 rcu_read_unlock();
    1470                 :            :                 err = -EPERM;
    1471                 :            :                 goto out;
    1472                 :            :         }
    1473                 :            :         rcu_read_unlock();
    1474                 :            : 
    1475                 :            :         err = security_task_movememory(task);
    1476                 :            :         if (err)
    1477                 :            :                 goto out;
    1478                 :            : 
    1479                 :            :         task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
    1480                 :            :         mm = get_task_mm(task);
    1481                 :            :         put_task_struct(task);
    1482                 :            : 
    1483                 :            :         if (!mm)
    1484                 :            :                 return -EINVAL;
    1485                 :            : 
    1486                 :            :         if (nodes)
    1487                 :            :                 err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
    1488                 :            :                                     nodes, status, flags);
    1489                 :            :         else
    1490                 :            :                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
    1491                 :            : 
    1492                 :            :         mmput(mm);
    1493                 :            :         return err;
    1494                 :            : 
    1495                 :            : out:
    1496                 :            :         put_task_struct(task);
    1497                 :            :         return err;
    1498                 :            : }
    1499                 :            : 
    1500                 :            : /*
    1501                 :            :  * Call migration functions in the vma_ops that may prepare
    1502                 :            :  * memory in a vm for migration. migration functions may perform
    1503                 :            :  * the migration for vmas that do not have an underlying page struct.
    1504                 :            :  */
    1505                 :            : int migrate_vmas(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *to,
    1506                 :            :         const nodemask_t *from, unsigned long flags)
    1507                 :            : {
    1508                 :            :         struct vm_area_struct *vma;
    1509                 :            :         int err = 0;
    1510                 :            : 
    1511                 :            :         for (vma = mm->mmap; vma && !err; vma = vma->vm_next) {
    1512                 :            :                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->migrate) {
    1513                 :            :                         err = vma->vm_ops->migrate(vma, to, from, flags);
    1514                 :            :                         if (err)
    1515                 :            :                                 break;
    1516                 :            :                 }
    1517                 :            :         }
    1518                 :            :         return err;
    1519                 :            : }
    1520                 :            : 
    1521                 :            : #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
    1522                 :            : /*
    1523                 :            :  * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
    1524                 :            :  * pages. Currently it only checks the watermarks which crude
    1525                 :            :  */
    1526                 :            : static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
    1527                 :            :                                    unsigned long nr_migrate_pages)
    1528                 :            : {
    1529                 :            :         int z;
    1530                 :            :         for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
    1531                 :            :                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
    1532                 :            : 
    1533                 :            :                 if (!populated_zone(zone))
    1534                 :            :                         continue;
    1535                 :            : 
    1536                 :            :                 if (!zone_reclaimable(zone))
    1537                 :            :                         continue;
    1538                 :            : 
    1539                 :            :                 /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
    1540                 :            :                 if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
    1541                 :            :                                        high_wmark_pages(zone) +
    1542                 :            :                                        nr_migrate_pages,
    1543                 :            :                                        0, 0))
    1544                 :            :                         continue;
    1545                 :            :                 return true;
    1546                 :            :         }
    1547                 :            :         return false;
    1548                 :            : }
    1549                 :            : 
    1550                 :            : static struct page *alloc_misplaced_dst_page(struct page *page,
    1551                 :            :                                            unsigned long data,
    1552                 :            :                                            int **result)
    1553                 :            : {
    1554                 :            :         int nid = (int) data;
    1555                 :            :         struct page *newpage;
    1556                 :            : 
    1557                 :            :         newpage = alloc_pages_exact_node(nid,
    1558                 :            :                                          (GFP_HIGHUSER_MOVABLE | GFP_THISNODE |
    1559                 :            :                                           __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY |
    1560                 :            :                                           __GFP_NOWARN) &
    1561                 :            :                                          ~GFP_IOFS, 0);
    1562                 :            :         if (newpage)
    1563                 :            :                 page_cpupid_xchg_last(newpage, page_cpupid_last(page));
    1564                 :            : 
    1565                 :            :         return newpage;
    1566                 :            : }
    1567                 :            : 
    1568                 :            : /*
    1569                 :            :  * page migration rate limiting control.
    1570                 :            :  * Do not migrate more than @pages_to_migrate in a @migrate_interval_millisecs
    1571                 :            :  * window of time. Default here says do not migrate more than 1280M per second.
    1572                 :            :  * If a node is rate-limited then PTE NUMA updates are also rate-limited. However
    1573                 :            :  * as it is faults that reset the window, pte updates will happen unconditionally
    1574                 :            :  * if there has not been a fault since @pteupdate_interval_millisecs after the
    1575                 :            :  * throttle window closed.
    1576                 :            :  */
    1577                 :            : static unsigned int migrate_interval_millisecs __read_mostly = 100;
    1578                 :            : static unsigned int pteupdate_interval_millisecs __read_mostly = 1000;
    1579                 :            : static unsigned int ratelimit_pages __read_mostly = 128 << (20 - PAGE_SHIFT);
    1580                 :            : 
    1581                 :            : /* Returns true if NUMA migration is currently rate limited */
    1582                 :            : bool migrate_ratelimited(int node)
    1583                 :            : {
    1584                 :            :         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
    1585                 :            : 
    1586                 :            :         if (time_after(jiffies, pgdat->numabalancing_migrate_next_window +
    1587                 :            :                                 msecs_to_jiffies(pteupdate_interval_millisecs)))
    1588                 :            :                 return false;
    1589                 :            : 
    1590                 :            :         if (pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages < ratelimit_pages)
    1591                 :            :                 return false;
    1592                 :            : 
    1593                 :            :         return true;
    1594                 :            : }
    1595                 :            : 
    1596                 :            : /* Returns true if the node is migrate rate-limited after the update */
    1597                 :            : bool numamigrate_update_ratelimit(pg_data_t *pgdat, unsigned long nr_pages)
    1598                 :            : {
    1599                 :            :         bool rate_limited = false;
    1600                 :            : 
    1601                 :            :         /*
    1602                 :            :          * Rate-limit the amount of data that is being migrated to a node.
    1603                 :            :          * Optimal placement is no good if the memory bus is saturated and
    1604                 :            :          * all the time is being spent migrating!
    1605                 :            :          */
    1606                 :            :         spin_lock(&pgdat->numabalancing_migrate_lock);
    1607                 :            :         if (time_after(jiffies, pgdat->numabalancing_migrate_next_window)) {
    1608                 :            :                 pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages = 0;
    1609                 :            :                 pgdat->numabalancing_migrate_next_window = jiffies +
    1610                 :            :                         msecs_to_jiffies(migrate_interval_millisecs);
    1611                 :            :         }
    1612                 :            :         if (pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages > ratelimit_pages)
    1613                 :            :                 rate_limited = true;
    1614                 :            :         else
    1615                 :            :                 pgdat->numabalancing_migrate_nr_pages += nr_pages;
    1616                 :            :         spin_unlock(&pgdat->numabalancing_migrate_lock);
    1617                 :            :         
    1618                 :            :         return rate_limited;
    1619                 :            : }
    1620                 :            : 
    1621                 :            : int numamigrate_isolate_page(pg_data_t *pgdat, struct page *page)
    1622                 :            : {
    1623                 :            :         int page_lru;
    1624                 :            : 
    1625                 :            :         VM_BUG_ON(compound_order(page) && !PageTransHuge(page));
    1626                 :            : 
    1627                 :            :         /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
    1628                 :            :         if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, 1UL << compound_order(page)))
    1629                 :            :                 return 0;
    1630                 :            : 
    1631                 :            :         if (isolate_lru_page(page))
    1632                 :            :                 return 0;
    1633                 :            : 
    1634                 :            :         /*
    1635                 :            :          * migrate_misplaced_transhuge_page() skips page migration's usual
    1636                 :            :          * check on page_count(), so we must do it here, now that the page
    1637                 :            :          * has been isolated: a GUP pin, or any other pin, prevents migration.
    1638                 :            :          * The expected page count is 3: 1 for page's mapcount and 1 for the
    1639                 :            :          * caller's pin and 1 for the reference taken by isolate_lru_page().
    1640                 :            :          */
    1641                 :            :         if (PageTransHuge(page) && page_count(page) != 3) {
    1642                 :            :                 putback_lru_page(page);
    1643                 :            :                 return 0;
    1644                 :            :         }
    1645                 :            : 
    1646                 :            :         page_lru = page_is_file_cache(page);
    1647                 :            :         mod_zone_page_state(page_zone(page), NR_ISOLATED_ANON + page_lru,
    1648                 :            :                                 hpage_nr_pages(page));
    1649                 :            : 
    1650                 :            :         /*
    1651                 :            :          * Isolating the page has taken another reference, so the
    1652                 :            :          * caller's reference can be safely dropped without the page
    1653                 :            :          * disappearing underneath us during migration.
    1654                 :            :          */
    1655                 :            :         put_page(page);
    1656                 :            :         return 1;
    1657                 :            : }
    1658                 :            : 
    1659                 :            : bool pmd_trans_migrating(pmd_t pmd)
    1660                 :            : {
    1661                 :            :         struct page *page = pmd_page(pmd);
    1662                 :            :         return PageLocked(page);
    1663                 :            : }
    1664                 :            : 
    1665                 :            : void wait_migrate_huge_page(struct anon_vma *anon_vma, pmd_t *pmd)
    1666                 :            : {
    1667                 :            :         struct page *page = pmd_page(*pmd);
    1668                 :            :         wait_on_page_locked(page);
    1669                 :            : }
    1670                 :            : 
    1671                 :            : /*
    1672                 :            :  * Attempt to migrate a misplaced page to the specified destination
    1673                 :            :  * node. Caller is expected to have an elevated reference count on
    1674                 :            :  * the page that will be dropped by this function before returning.
    1675                 :            :  */
    1676                 :            : int migrate_misplaced_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
    1677                 :            :                            int node)
    1678                 :            : {
    1679                 :            :         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
    1680                 :            :         int isolated;
    1681                 :            :         int nr_remaining;
    1682                 :            :         LIST_HEAD(migratepages);
    1683                 :            : 
    1684                 :            :         /*
    1685                 :            :          * Don't migrate file pages that are mapped in multiple processes
    1686                 :            :          * with execute permissions as they are probably shared libraries.
    1687                 :            :          */
    1688                 :            :         if (page_mapcount(page) != 1 && page_is_file_cache(page) &&
    1689                 :            :             (vma->vm_flags & VM_EXEC))
    1690                 :            :                 goto out;
    1691                 :            : 
    1692                 :            :         /*
    1693                 :            :          * Rate-limit the amount of data that is being migrated to a node.
    1694                 :            :          * Optimal placement is no good if the memory bus is saturated and
    1695                 :            :          * all the time is being spent migrating!
    1696                 :            :          */
    1697                 :            :         if (numamigrate_update_ratelimit(pgdat, 1))
    1698                 :            :                 goto out;
    1699                 :            : 
    1700                 :            :         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
    1701                 :            :         if (!isolated)
    1702                 :            :                 goto out;
    1703                 :            : 
    1704                 :            :         list_add(&page->lru, &migratepages);
    1705                 :            :         nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_page,
    1706                 :            :                                      node, MIGRATE_ASYNC, MR_NUMA_MISPLACED);
    1707                 :            :         if (nr_remaining) {
    1708                 :            :                 putback_lru_pages(&migratepages);
    1709                 :            :                 isolated = 0;
    1710                 :            :         } else
    1711                 :            :                 count_vm_numa_event(NUMA_PAGE_MIGRATE);
    1712                 :            :         BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
    1713                 :            :         return isolated;
    1714                 :            : 
    1715                 :            : out:
    1716                 :            :         put_page(page);
    1717                 :            :         return 0;
    1718                 :            : }
    1719                 :            : #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
    1720                 :            : 
    1721                 :            : #if defined(CONFIG_NUMA_BALANCING) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
    1722                 :            : /*
    1723                 :            :  * Migrates a THP to a given target node. page must be locked and is unlocked
    1724                 :            :  * before returning.
    1725                 :            :  */
    1726                 :            : int migrate_misplaced_transhuge_page(struct mm_struct *mm,
    1727                 :            :                                 struct vm_area_struct *vma,
    1728                 :            :                                 pmd_t *pmd, pmd_t entry,
    1729                 :            :                                 unsigned long address,
    1730                 :            :                                 struct page *page, int node)
    1731                 :            : {
    1732                 :            :         spinlock_t *ptl;
    1733                 :            :         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
    1734                 :            :         int isolated = 0;
    1735                 :            :         struct page *new_page = NULL;
    1736                 :            :         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
    1737                 :            :         int page_lru = page_is_file_cache(page);
    1738                 :            :         unsigned long mmun_start = address & HPAGE_PMD_MASK;
    1739                 :            :         unsigned long mmun_end = mmun_start + HPAGE_PMD_SIZE;
    1740                 :            :         pmd_t orig_entry;
    1741                 :            : 
    1742                 :            :         /*
    1743                 :            :          * Rate-limit the amount of data that is being migrated to a node.
    1744                 :            :          * Optimal placement is no good if the memory bus is saturated and
    1745                 :            :          * all the time is being spent migrating!
    1746                 :            :          */
    1747                 :            :         if (numamigrate_update_ratelimit(pgdat, HPAGE_PMD_NR))
    1748                 :            :                 goto out_dropref;
    1749                 :            : 
    1750                 :            :         new_page = alloc_pages_node(node,
    1751                 :            :                 (GFP_TRANSHUGE | GFP_THISNODE) & ~__GFP_WAIT, HPAGE_PMD_ORDER);
    1752                 :            :         if (!new_page)
    1753                 :            :                 goto out_fail;
    1754                 :            : 
    1755                 :            :         page_cpupid_xchg_last(new_page, page_cpupid_last(page));
    1756                 :            : 
    1757                 :            :         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
    1758                 :            :         if (!isolated) {
    1759                 :            :                 put_page(new_page);
    1760                 :            :                 goto out_fail;
    1761                 :            :         }
    1762                 :            : 
    1763                 :            :         if (mm_tlb_flush_pending(mm))
    1764                 :            :                 flush_tlb_range(vma, mmun_start, mmun_end);
    1765                 :            : 
    1766                 :            :         /* Prepare a page as a migration target */
    1767                 :            :         __set_page_locked(new_page);
    1768                 :            :         SetPageSwapBacked(new_page);
    1769                 :            : 
    1770                 :            :         /* anon mapping, we can simply copy page->mapping to the new page: */
    1771                 :            :         new_page->mapping = page->mapping;
    1772                 :            :         new_page->index = page->index;
    1773                 :            :         migrate_page_copy(new_page, page);
    1774                 :            :         WARN_ON(PageLRU(new_page));
    1775                 :            : 
    1776                 :            :         /* Recheck the target PMD */
    1777                 :            :         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, mmun_start, mmun_end);
    1778                 :            :         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
    1779                 :            :         if (unlikely(!pmd_same(*pmd, entry) || page_count(page) != 2)) {
    1780                 :            : fail_putback:
    1781                 :            :                 spin_unlock(ptl);
    1782                 :            :                 mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
    1783                 :            : 
    1784                 :            :                 /* Reverse changes made by migrate_page_copy() */
    1785                 :            :                 if (TestClearPageActive(new_page))
    1786                 :            :                         SetPageActive(page);
    1787                 :            :                 if (TestClearPageUnevictable(new_page))
    1788                 :            :                         SetPageUnevictable(page);
    1789                 :            :                 mlock_migrate_page(page, new_page);
    1790                 :            : 
    1791                 :            :                 unlock_page(new_page);
    1792                 :            :                 put_page(new_page);             /* Free it */
    1793                 :            : 
    1794                 :            :                 /* Retake the callers reference and putback on LRU */
    1795                 :            :                 get_page(page);
    1796                 :            :                 putback_lru_page(page);
    1797                 :            :                 mod_zone_page_state(page_zone(page),
    1798                 :            :                          NR_ISOLATED_ANON + page_lru, -HPAGE_PMD_NR);
    1799                 :            : 
    1800                 :            :                 goto out_unlock;
    1801                 :            :         }
    1802                 :            : 
    1803                 :            :         /*
    1804                 :            :          * Traditional migration needs to prepare the memcg charge
    1805                 :            :          * transaction early to prevent the old page from being
    1806                 :            :          * uncharged when installing migration entries.  Here we can
    1807                 :            :          * save the potential rollback and start the charge transfer
    1808                 :            :          * only when migration is already known to end successfully.
    1809                 :            :          */
    1810                 :            :         mem_cgroup_prepare_migration(page, new_page, &memcg);
    1811                 :            : 
    1812                 :            :         orig_entry = *pmd;
    1813                 :            :         entry = mk_pmd(new_page, vma->vm_page_prot);
    1814                 :            :         entry = pmd_mkhuge(entry);
    1815                 :            :         entry = maybe_pmd_mkwrite(pmd_mkdirty(entry), vma);
    1816                 :            : 
    1817                 :            :         /*
    1818                 :            :          * Clear the old entry under pagetable lock and establish the new PTE.
    1819                 :            :          * Any parallel GUP will either observe the old page blocking on the
    1820                 :            :          * page lock, block on the page table lock or observe the new page.
    1821                 :            :          * The SetPageUptodate on the new page and page_add_new_anon_rmap
    1822                 :            :          * guarantee the copy is visible before the pagetable update.
    1823                 :            :          */
    1824                 :            :         flush_cache_range(vma, mmun_start, mmun_end);
    1825                 :            :         page_add_new_anon_rmap(new_page, vma, mmun_start);
    1826                 :            :         pmdp_clear_flush(vma, mmun_start, pmd);
    1827                 :            :         set_pmd_at(mm, mmun_start, pmd, entry);
    1828                 :            :         flush_tlb_range(vma, mmun_start, mmun_end);
    1829                 :            :         update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
    1830                 :            : 
    1831                 :            :         if (page_count(page) != 2) {
    1832                 :            :                 set_pmd_at(mm, mmun_start, pmd, orig_entry);
    1833                 :            :                 flush_tlb_range(vma, mmun_start, mmun_end);
    1834                 :            :                 update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
    1835                 :            :                 page_remove_rmap(new_page);
    1836                 :            :                 goto fail_putback;
    1837                 :            :         }
    1838                 :            : 
    1839                 :            :         page_remove_rmap(page);
    1840                 :            : 
    1841                 :            :         /*
    1842                 :            :          * Finish the charge transaction under the page table lock to
    1843                 :            :          * prevent split_huge_page() from dividing up the charge
    1844                 :            :          * before it's fully transferred to the new page.
    1845                 :            :          */
    1846                 :            :         mem_cgroup_end_migration(memcg, page, new_page, true);
    1847                 :            :         spin_unlock(ptl);
    1848                 :            :         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, mmun_start, mmun_end);
    1849                 :            : 
    1850                 :            :         unlock_page(new_page);
    1851                 :            :         unlock_page(page);
    1852                 :            :         put_page(page);                 /* Drop the rmap reference */
    1853                 :            :         put_page(page);                 /* Drop the LRU isolation reference */
    1854                 :            : 
    1855                 :            :         count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, HPAGE_PMD_NR);
    1856                 :            :         count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, HPAGE_PMD_NR);
    1857                 :            : 
    1858                 :            :         mod_zone_page_state(page_zone(page),
    1859                 :            :                         NR_ISOLATED_ANON + page_lru,
    1860                 :            :                         -HPAGE_PMD_NR);
    1861                 :            :         return isolated;
    1862                 :            : 
    1863                 :            : out_fail:
    1864                 :            :         count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, HPAGE_PMD_NR);
    1865                 :            : out_dropref:
    1866                 :            :         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
    1867                 :            :         if (pmd_same(*pmd, entry)) {
    1868                 :            :                 entry = pmd_mknonnuma(entry);
    1869                 :            :                 set_pmd_at(mm, mmun_start, pmd, entry);
    1870                 :            :                 update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
    1871                 :            :         }
    1872                 :            :         spin_unlock(ptl);
    1873                 :            : 
    1874                 :            : out_unlock:
    1875                 :            :         unlock_page(page);
    1876                 :            :         put_page(page);
    1877                 :            :         return 0;
    1878                 :            : }
    1879                 :            : #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
    1880                 :            : 
    1881                 :            : #endif /* CONFIG_NUMA */

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