Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / mm / mempolicy.c
diff --git a/kernel/mm/mempolicy.c b/kernel/mm/mempolicy.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..99d4c1d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,2831 @@
+/*
+ * Simple NUMA memory policy for the Linux kernel.
+ *
+ * Copyright 2003,2004 Andi Kleen, SuSE Labs.
+ * (C) Copyright 2005 Christoph Lameter, Silicon Graphics, Inc.
+ * Subject to the GNU Public License, version 2.
+ *
+ * NUMA policy allows the user to give hints in which node(s) memory should
+ * be allocated.
+ *
+ * Support four policies per VMA and per process:
+ *
+ * The VMA policy has priority over the process policy for a page fault.
+ *
+ * interleave     Allocate memory interleaved over a set of nodes,
+ *                with normal fallback if it fails.
+ *                For VMA based allocations this interleaves based on the
+ *                offset into the backing object or offset into the mapping
+ *                for anonymous memory. For process policy an process counter
+ *                is used.
+ *
+ * bind           Only allocate memory on a specific set of nodes,
+ *                no fallback.
+ *                FIXME: memory is allocated starting with the first node
+ *                to the last. It would be better if bind would truly restrict
+ *                the allocation to memory nodes instead
+ *
+ * preferred       Try a specific node first before normal fallback.
+ *                As a special case NUMA_NO_NODE here means do the allocation
+ *                on the local CPU. This is normally identical to default,
+ *                but useful to set in a VMA when you have a non default
+ *                process policy.
+ *
+ * default        Allocate on the local node first, or when on a VMA
+ *                use the process policy. This is what Linux always did
+ *               in a NUMA aware kernel and still does by, ahem, default.
+ *
+ * The process policy is applied for most non interrupt memory allocations
+ * in that process' context. Interrupts ignore the policies and always
+ * try to allocate on the local CPU. The VMA policy is only applied for memory
+ * allocations for a VMA in the VM.
+ *
+ * Currently there are a few corner cases in swapping where the policy
+ * is not applied, but the majority should be handled. When process policy
+ * is used it is not remembered over swap outs/swap ins.
+ *
+ * Only the highest zone in the zone hierarchy gets policied. Allocations
+ * requesting a lower zone just use default policy. This implies that
+ * on systems with highmem kernel lowmem allocation don't get policied.
+ * Same with GFP_DMA allocations.
+ *
+ * For shmfs/tmpfs/hugetlbfs shared memory the policy is shared between
+ * all users and remembered even when nobody has memory mapped.
+ */
+
+/* Notebook:
+   fix mmap readahead to honour policy and enable policy for any page cache
+   object
+   statistics for bigpages
+   global policy for page cache? currently it uses process policy. Requires
+   first item above.
+   handle mremap for shared memory (currently ignored for the policy)
+   grows down?
+   make bind policy root only? It can trigger oom much faster and the
+   kernel is not always grateful with that.
+*/
+
+#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
+
+#include <linux/mempolicy.h>
+#include <linux/mm.h>
+#include <linux/highmem.h>
+#include <linux/hugetlb.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/nodemask.h>
+#include <linux/cpuset.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/string.h>
+#include <linux/export.h>
+#include <linux/nsproxy.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/compat.h>
+#include <linux/swap.h>
+#include <linux/seq_file.h>
+#include <linux/proc_fs.h>
+#include <linux/migrate.h>
+#include <linux/ksm.h>
+#include <linux/rmap.h>
+#include <linux/security.h>
+#include <linux/syscalls.h>
+#include <linux/ctype.h>
+#include <linux/mm_inline.h>
+#include <linux/mmu_notifier.h>
+#include <linux/printk.h>
+
+#include <asm/tlbflush.h>
+#include <asm/uaccess.h>
+#include <linux/random.h>
+
+#include "internal.h"
+
+/* Internal flags */
+#define MPOL_MF_DISCONTIG_OK (MPOL_MF_INTERNAL << 0)   /* Skip checks for continuous vmas */
+#define MPOL_MF_INVERT (MPOL_MF_INTERNAL << 1)         /* Invert check for nodemask */
+
+static struct kmem_cache *policy_cache;
+static struct kmem_cache *sn_cache;
+
+/* Highest zone. An specific allocation for a zone below that is not
+   policied. */
+enum zone_type policy_zone = 0;
+
+/*
+ * run-time system-wide default policy => local allocation
+ */
+static struct mempolicy default_policy = {
+       .refcnt = ATOMIC_INIT(1), /* never free it */
+       .mode = MPOL_PREFERRED,
+       .flags = MPOL_F_LOCAL,
+};
+
+static struct mempolicy preferred_node_policy[MAX_NUMNODES];
+
+struct mempolicy *get_task_policy(struct task_struct *p)
+{
+       struct mempolicy *pol = p->mempolicy;
+       int node;
+
+       if (pol)
+               return pol;
+
+       node = numa_node_id();
+       if (node != NUMA_NO_NODE) {
+               pol = &preferred_node_policy[node];
+               /* preferred_node_policy is not initialised early in boot */
+               if (pol->mode)
+                       return pol;
+       }
+
+       return &default_policy;
+}
+
+static const struct mempolicy_operations {
+       int (*create)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes);
+       /*
+        * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
+        * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
+        * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
+        * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
+        * page.
+        * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
+        * rebind directly.
+        *
+        * step:
+        *      MPOL_REBIND_ONCE - do rebind work at once
+        *      MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
+        *      MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
+        */
+       void (*rebind)(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
+                       enum mpol_rebind_step step);
+} mpol_ops[MPOL_MAX];
+
+static inline int mpol_store_user_nodemask(const struct mempolicy *pol)
+{
+       return pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS;
+}
+
+static void mpol_relative_nodemask(nodemask_t *ret, const nodemask_t *orig,
+                                  const nodemask_t *rel)
+{
+       nodemask_t tmp;
+       nodes_fold(tmp, *orig, nodes_weight(*rel));
+       nodes_onto(*ret, tmp, *rel);
+}
+
+static int mpol_new_interleave(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
+{
+       if (nodes_empty(*nodes))
+               return -EINVAL;
+       pol->v.nodes = *nodes;
+       return 0;
+}
+
+static int mpol_new_preferred(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
+{
+       if (!nodes)
+               pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;     /* local allocation */
+       else if (nodes_empty(*nodes))
+               return -EINVAL;                 /*  no allowed nodes */
+       else
+               pol->v.preferred_node = first_node(*nodes);
+       return 0;
+}
+
+static int mpol_new_bind(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes)
+{
+       if (nodes_empty(*nodes))
+               return -EINVAL;
+       pol->v.nodes = *nodes;
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * mpol_set_nodemask is called after mpol_new() to set up the nodemask, if
+ * any, for the new policy.  mpol_new() has already validated the nodes
+ * parameter with respect to the policy mode and flags.  But, we need to
+ * handle an empty nodemask with MPOL_PREFERRED here.
+ *
+ * Must be called holding task's alloc_lock to protect task's mems_allowed
+ * and mempolicy.  May also be called holding the mmap_semaphore for write.
+ */
+static int mpol_set_nodemask(struct mempolicy *pol,
+                    const nodemask_t *nodes, struct nodemask_scratch *nsc)
+{
+       int ret;
+
+       /* if mode is MPOL_DEFAULT, pol is NULL. This is right. */
+       if (pol == NULL)
+               return 0;
+       /* Check N_MEMORY */
+       nodes_and(nsc->mask1,
+                 cpuset_current_mems_allowed, node_states[N_MEMORY]);
+
+       VM_BUG_ON(!nodes);
+       if (pol->mode == MPOL_PREFERRED && nodes_empty(*nodes))
+               nodes = NULL;   /* explicit local allocation */
+       else {
+               if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
+                       mpol_relative_nodemask(&nsc->mask2, nodes, &nsc->mask1);
+               else
+                       nodes_and(nsc->mask2, *nodes, nsc->mask1);
+
+               if (mpol_store_user_nodemask(pol))
+                       pol->w.user_nodemask = *nodes;
+               else
+                       pol->w.cpuset_mems_allowed =
+                                               cpuset_current_mems_allowed;
+       }
+
+       if (nodes)
+               ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, &nsc->mask2);
+       else
+               ret = mpol_ops[pol->mode].create(pol, NULL);
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * This function just creates a new policy, does some check and simple
+ * initialization. You must invoke mpol_set_nodemask() to set nodes.
+ */
+static struct mempolicy *mpol_new(unsigned short mode, unsigned short flags,
+                                 nodemask_t *nodes)
+{
+       struct mempolicy *policy;
+
+       pr_debug("setting mode %d flags %d nodes[0] %lx\n",
+                mode, flags, nodes ? nodes_addr(*nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
+
+       if (mode == MPOL_DEFAULT) {
+               if (nodes && !nodes_empty(*nodes))
+                       return ERR_PTR(-EINVAL);
+               return NULL;
+       }
+       VM_BUG_ON(!nodes);
+
+       /*
+        * MPOL_PREFERRED cannot be used with MPOL_F_STATIC_NODES or
+        * MPOL_F_RELATIVE_NODES if the nodemask is empty (local allocation).
+        * All other modes require a valid pointer to a non-empty nodemask.
+        */
+       if (mode == MPOL_PREFERRED) {
+               if (nodes_empty(*nodes)) {
+                       if (((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) ||
+                            (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)))
+                               return ERR_PTR(-EINVAL);
+               }
+       } else if (mode == MPOL_LOCAL) {
+               if (!nodes_empty(*nodes))
+                       return ERR_PTR(-EINVAL);
+               mode = MPOL_PREFERRED;
+       } else if (nodes_empty(*nodes))
+               return ERR_PTR(-EINVAL);
+       policy = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
+       if (!policy)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+       atomic_set(&policy->refcnt, 1);
+       policy->mode = mode;
+       policy->flags = flags;
+
+       return policy;
+}
+
+/* Slow path of a mpol destructor. */
+void __mpol_put(struct mempolicy *p)
+{
+       if (!atomic_dec_and_test(&p->refcnt))
+               return;
+       kmem_cache_free(policy_cache, p);
+}
+
+static void mpol_rebind_default(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
+                               enum mpol_rebind_step step)
+{
+}
+
+/*
+ * step:
+ *     MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
+ *     MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
+ *     MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
+ */
+static void mpol_rebind_nodemask(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *nodes,
+                                enum mpol_rebind_step step)
+{
+       nodemask_t tmp;
+
+       if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
+               nodes_and(tmp, pol->w.user_nodemask, *nodes);
+       else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
+               mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
+       else {
+               /*
+                * if step == 1, we use ->w.cpuset_mems_allowed to cache the
+                * result
+                */
+               if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP1) {
+                       nodes_remap(tmp, pol->v.nodes,
+                                       pol->w.cpuset_mems_allowed, *nodes);
+                       pol->w.cpuset_mems_allowed = step ? tmp : *nodes;
+               } else if (step == MPOL_REBIND_STEP2) {
+                       tmp = pol->w.cpuset_mems_allowed;
+                       pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
+               } else
+                       BUG();
+       }
+
+       if (nodes_empty(tmp))
+               tmp = *nodes;
+
+       if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
+               nodes_or(pol->v.nodes, pol->v.nodes, tmp);
+       else if (step == MPOL_REBIND_ONCE || step == MPOL_REBIND_STEP2)
+               pol->v.nodes = tmp;
+       else
+               BUG();
+
+       if (!node_isset(current->il_next, tmp)) {
+               current->il_next = next_node(current->il_next, tmp);
+               if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
+                       current->il_next = first_node(tmp);
+               if (current->il_next >= MAX_NUMNODES)
+                       current->il_next = numa_node_id();
+       }
+}
+
+static void mpol_rebind_preferred(struct mempolicy *pol,
+                                 const nodemask_t *nodes,
+                                 enum mpol_rebind_step step)
+{
+       nodemask_t tmp;
+
+       if (pol->flags & MPOL_F_STATIC_NODES) {
+               int node = first_node(pol->w.user_nodemask);
+
+               if (node_isset(node, *nodes)) {
+                       pol->v.preferred_node = node;
+                       pol->flags &= ~MPOL_F_LOCAL;
+               } else
+                       pol->flags |= MPOL_F_LOCAL;
+       } else if (pol->flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES) {
+               mpol_relative_nodemask(&tmp, &pol->w.user_nodemask, nodes);
+               pol->v.preferred_node = first_node(tmp);
+       } else if (!(pol->flags & MPOL_F_LOCAL)) {
+               pol->v.preferred_node = node_remap(pol->v.preferred_node,
+                                                  pol->w.cpuset_mems_allowed,
+                                                  *nodes);
+               pol->w.cpuset_mems_allowed = *nodes;
+       }
+}
+
+/*
+ * mpol_rebind_policy - Migrate a policy to a different set of nodes
+ *
+ * If read-side task has no lock to protect task->mempolicy, write-side
+ * task will rebind the task->mempolicy by two step. The first step is
+ * setting all the newly nodes, and the second step is cleaning all the
+ * disallowed nodes. In this way, we can avoid finding no node to alloc
+ * page.
+ * If we have a lock to protect task->mempolicy in read-side, we do
+ * rebind directly.
+ *
+ * step:
+ *     MPOL_REBIND_ONCE  - do rebind work at once
+ *     MPOL_REBIND_STEP1 - set all the newly nodes
+ *     MPOL_REBIND_STEP2 - clean all the disallowed nodes
+ */
+static void mpol_rebind_policy(struct mempolicy *pol, const nodemask_t *newmask,
+                               enum mpol_rebind_step step)
+{
+       if (!pol)
+               return;
+       if (!mpol_store_user_nodemask(pol) && step == MPOL_REBIND_ONCE &&
+           nodes_equal(pol->w.cpuset_mems_allowed, *newmask))
+               return;
+
+       if (step == MPOL_REBIND_STEP1 && (pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
+               return;
+
+       if (step == MPOL_REBIND_STEP2 && !(pol->flags & MPOL_F_REBINDING))
+               BUG();
+
+       if (step == MPOL_REBIND_STEP1)
+               pol->flags |= MPOL_F_REBINDING;
+       else if (step == MPOL_REBIND_STEP2)
+               pol->flags &= ~MPOL_F_REBINDING;
+       else if (step >= MPOL_REBIND_NSTEP)
+               BUG();
+
+       mpol_ops[pol->mode].rebind(pol, newmask, step);
+}
+
+/*
+ * Wrapper for mpol_rebind_policy() that just requires task
+ * pointer, and updates task mempolicy.
+ *
+ * Called with task's alloc_lock held.
+ */
+
+void mpol_rebind_task(struct task_struct *tsk, const nodemask_t *new,
+                       enum mpol_rebind_step step)
+{
+       mpol_rebind_policy(tsk->mempolicy, new, step);
+}
+
+/*
+ * Rebind each vma in mm to new nodemask.
+ *
+ * Call holding a reference to mm.  Takes mm->mmap_sem during call.
+ */
+
+void mpol_rebind_mm(struct mm_struct *mm, nodemask_t *new)
+{
+       struct vm_area_struct *vma;
+
+       down_write(&mm->mmap_sem);
+       for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next)
+               mpol_rebind_policy(vma->vm_policy, new, MPOL_REBIND_ONCE);
+       up_write(&mm->mmap_sem);
+}
+
+static const struct mempolicy_operations mpol_ops[MPOL_MAX] = {
+       [MPOL_DEFAULT] = {
+               .rebind = mpol_rebind_default,
+       },
+       [MPOL_INTERLEAVE] = {
+               .create = mpol_new_interleave,
+               .rebind = mpol_rebind_nodemask,
+       },
+       [MPOL_PREFERRED] = {
+               .create = mpol_new_preferred,
+               .rebind = mpol_rebind_preferred,
+       },
+       [MPOL_BIND] = {
+               .create = mpol_new_bind,
+               .rebind = mpol_rebind_nodemask,
+       },
+};
+
+static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
+                               unsigned long flags);
+
+struct queue_pages {
+       struct list_head *pagelist;
+       unsigned long flags;
+       nodemask_t *nmask;
+       struct vm_area_struct *prev;
+};
+
+/*
+ * Scan through pages checking if pages follow certain conditions,
+ * and move them to the pagelist if they do.
+ */
+static int queue_pages_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
+                       unsigned long end, struct mm_walk *walk)
+{
+       struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
+       struct page *page;
+       struct queue_pages *qp = walk->private;
+       unsigned long flags = qp->flags;
+       int nid;
+       pte_t *pte;
+       spinlock_t *ptl;
+
+       split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
+       if (pmd_trans_unstable(pmd))
+               return 0;
+
+       pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
+       for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
+               if (!pte_present(*pte))
+                       continue;
+               page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
+               if (!page)
+                       continue;
+               /*
+                * vm_normal_page() filters out zero pages, but there might
+                * still be PageReserved pages to skip, perhaps in a VDSO.
+                */
+               if (PageReserved(page))
+                       continue;
+               nid = page_to_nid(page);
+               if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
+                       continue;
+
+               if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL))
+                       migrate_page_add(page, qp->pagelist, flags);
+       }
+       pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
+       cond_resched();
+       return 0;
+}
+
+static int queue_pages_hugetlb(pte_t *pte, unsigned long hmask,
+                              unsigned long addr, unsigned long end,
+                              struct mm_walk *walk)
+{
+#ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
+       struct queue_pages *qp = walk->private;
+       unsigned long flags = qp->flags;
+       int nid;
+       struct page *page;
+       spinlock_t *ptl;
+       pte_t entry;
+
+       ptl = huge_pte_lock(hstate_vma(walk->vma), walk->mm, pte);
+       entry = huge_ptep_get(pte);
+       if (!pte_present(entry))
+               goto unlock;
+       page = pte_page(entry);
+       nid = page_to_nid(page);
+       if (node_isset(nid, *qp->nmask) == !!(flags & MPOL_MF_INVERT))
+               goto unlock;
+       /* With MPOL_MF_MOVE, we migrate only unshared hugepage. */
+       if (flags & (MPOL_MF_MOVE_ALL) ||
+           (flags & MPOL_MF_MOVE && page_mapcount(page) == 1))
+               isolate_huge_page(page, qp->pagelist);
+unlock:
+       spin_unlock(ptl);
+#else
+       BUG();
+#endif
+       return 0;
+}
+
+#ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
+/*
+ * This is used to mark a range of virtual addresses to be inaccessible.
+ * These are later cleared by a NUMA hinting fault. Depending on these
+ * faults, pages may be migrated for better NUMA placement.
+ *
+ * This is assuming that NUMA faults are handled using PROT_NONE. If
+ * an architecture makes a different choice, it will need further
+ * changes to the core.
+ */
+unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
+                       unsigned long addr, unsigned long end)
+{
+       int nr_updated;
+
+       nr_updated = change_protection(vma, addr, end, PAGE_NONE, 0, 1);
+       if (nr_updated)
+               count_vm_numa_events(NUMA_PTE_UPDATES, nr_updated);
+
+       return nr_updated;
+}
+#else
+static unsigned long change_prot_numa(struct vm_area_struct *vma,
+                       unsigned long addr, unsigned long end)
+{
+       return 0;
+}
+#endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
+
+static int queue_pages_test_walk(unsigned long start, unsigned long end,
+                               struct mm_walk *walk)
+{
+       struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
+       struct queue_pages *qp = walk->private;
+       unsigned long endvma = vma->vm_end;
+       unsigned long flags = qp->flags;
+
+       if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
+               return 1;
+
+       if (endvma > end)
+               endvma = end;
+       if (vma->vm_start > start)
+               start = vma->vm_start;
+
+       if (!(flags & MPOL_MF_DISCONTIG_OK)) {
+               if (!vma->vm_next && vma->vm_end < end)
+                       return -EFAULT;
+               if (qp->prev && qp->prev->vm_end < vma->vm_start)
+                       return -EFAULT;
+       }
+
+       qp->prev = vma;
+
+       if (vma->vm_flags & VM_PFNMAP)
+               return 1;
+
+       if (flags & MPOL_MF_LAZY) {
+               /* Similar to task_numa_work, skip inaccessible VMAs */
+               if (vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE))
+                       change_prot_numa(vma, start, endvma);
+               return 1;
+       }
+
+       if ((flags & MPOL_MF_STRICT) ||
+           ((flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) &&
+            vma_migratable(vma)))
+               /* queue pages from current vma */
+               return 0;
+       return 1;
+}
+
+/*
+ * Walk through page tables and collect pages to be migrated.
+ *
+ * If pages found in a given range are on a set of nodes (determined by
+ * @nodes and @flags,) it's isolated and queued to the pagelist which is
+ * passed via @private.)
+ */
+static int
+queue_pages_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start, unsigned long end,
+               nodemask_t *nodes, unsigned long flags,
+               struct list_head *pagelist)
+{
+       struct queue_pages qp = {
+               .pagelist = pagelist,
+               .flags = flags,
+               .nmask = nodes,
+               .prev = NULL,
+       };
+       struct mm_walk queue_pages_walk = {
+               .hugetlb_entry = queue_pages_hugetlb,
+               .pmd_entry = queue_pages_pte_range,
+               .test_walk = queue_pages_test_walk,
+               .mm = mm,
+               .private = &qp,
+       };
+
+       return walk_page_range(start, end, &queue_pages_walk);
+}
+
+/*
+ * Apply policy to a single VMA
+ * This must be called with the mmap_sem held for writing.
+ */
+static int vma_replace_policy(struct vm_area_struct *vma,
+                                               struct mempolicy *pol)
+{
+       int err;
+       struct mempolicy *old;
+       struct mempolicy *new;
+
+       pr_debug("vma %lx-%lx/%lx vm_ops %p vm_file %p set_policy %p\n",
+                vma->vm_start, vma->vm_end, vma->vm_pgoff,
+                vma->vm_ops, vma->vm_file,
+                vma->vm_ops ? vma->vm_ops->set_policy : NULL);
+
+       new = mpol_dup(pol);
+       if (IS_ERR(new))
+               return PTR_ERR(new);
+
+       if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->set_policy) {
+               err = vma->vm_ops->set_policy(vma, new);
+               if (err)
+                       goto err_out;
+       }
+
+       old = vma->vm_policy;
+       vma->vm_policy = new; /* protected by mmap_sem */
+       mpol_put(old);
+
+       return 0;
+ err_out:
+       mpol_put(new);
+       return err;
+}
+
+/* Step 2: apply policy to a range and do splits. */
+static int mbind_range(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
+                      unsigned long end, struct mempolicy *new_pol)
+{
+       struct vm_area_struct *next;
+       struct vm_area_struct *prev;
+       struct vm_area_struct *vma;
+       int err = 0;
+       pgoff_t pgoff;
+       unsigned long vmstart;
+       unsigned long vmend;
+
+       vma = find_vma(mm, start);
+       if (!vma || vma->vm_start > start)
+               return -EFAULT;
+
+       prev = vma->vm_prev;
+       if (start > vma->vm_start)
+               prev = vma;
+
+       for (; vma && vma->vm_start < end; prev = vma, vma = next) {
+               next = vma->vm_next;
+               vmstart = max(start, vma->vm_start);
+               vmend   = min(end, vma->vm_end);
+
+               if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
+                       continue;
+
+               pgoff = vma->vm_pgoff +
+                       ((vmstart - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT);
+               prev = vma_merge(mm, prev, vmstart, vmend, vma->vm_flags,
+                                 vma->anon_vma, vma->vm_file, pgoff,
+                                 new_pol);
+               if (prev) {
+                       vma = prev;
+                       next = vma->vm_next;
+                       if (mpol_equal(vma_policy(vma), new_pol))
+                               continue;
+                       /* vma_merge() joined vma && vma->next, case 8 */
+                       goto replace;
+               }
+               if (vma->vm_start != vmstart) {
+                       err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmstart, 1);
+                       if (err)
+                               goto out;
+               }
+               if (vma->vm_end != vmend) {
+                       err = split_vma(vma->vm_mm, vma, vmend, 0);
+                       if (err)
+                               goto out;
+               }
+ replace:
+               err = vma_replace_policy(vma, new_pol);
+               if (err)
+                       goto out;
+       }
+
+ out:
+       return err;
+}
+
+/* Set the process memory policy */
+static long do_set_mempolicy(unsigned short mode, unsigned short flags,
+                            nodemask_t *nodes)
+{
+       struct mempolicy *new, *old;
+       NODEMASK_SCRATCH(scratch);
+       int ret;
+
+       if (!scratch)
+               return -ENOMEM;
+
+       new = mpol_new(mode, flags, nodes);
+       if (IS_ERR(new)) {
+               ret = PTR_ERR(new);
+               goto out;
+       }
+
+       task_lock(current);
+       ret = mpol_set_nodemask(new, nodes, scratch);
+       if (ret) {
+               task_unlock(current);
+               mpol_put(new);
+               goto out;
+       }
+       old = current->mempolicy;
+       current->mempolicy = new;
+       if (new && new->mode == MPOL_INTERLEAVE &&
+           nodes_weight(new->v.nodes))
+               current->il_next = first_node(new->v.nodes);
+       task_unlock(current);
+       mpol_put(old);
+       ret = 0;
+out:
+       NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * Return nodemask for policy for get_mempolicy() query
+ *
+ * Called with task's alloc_lock held
+ */
+static void get_policy_nodemask(struct mempolicy *p, nodemask_t *nodes)
+{
+       nodes_clear(*nodes);
+       if (p == &default_policy)
+               return;
+
+       switch (p->mode) {
+       case MPOL_BIND:
+               /* Fall through */
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               *nodes = p->v.nodes;
+               break;
+       case MPOL_PREFERRED:
+               if (!(p->flags & MPOL_F_LOCAL))
+                       node_set(p->v.preferred_node, *nodes);
+               /* else return empty node mask for local allocation */
+               break;
+       default:
+               BUG();
+       }
+}
+
+static int lookup_node(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
+{
+       struct page *p;
+       int err;
+
+       err = get_user_pages(current, mm, addr & PAGE_MASK, 1, 0, 0, &p, NULL);
+       if (err >= 0) {
+               err = page_to_nid(p);
+               put_page(p);
+       }
+       return err;
+}
+
+/* Retrieve NUMA policy */
+static long do_get_mempolicy(int *policy, nodemask_t *nmask,
+                            unsigned long addr, unsigned long flags)
+{
+       int err;
+       struct mm_struct *mm = current->mm;
+       struct vm_area_struct *vma = NULL;
+       struct mempolicy *pol = current->mempolicy;
+
+       if (flags &
+               ~(unsigned long)(MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR|MPOL_F_MEMS_ALLOWED))
+               return -EINVAL;
+
+       if (flags & MPOL_F_MEMS_ALLOWED) {
+               if (flags & (MPOL_F_NODE|MPOL_F_ADDR))
+                       return -EINVAL;
+               *policy = 0;    /* just so it's initialized */
+               task_lock(current);
+               *nmask  = cpuset_current_mems_allowed;
+               task_unlock(current);
+               return 0;
+       }
+
+       if (flags & MPOL_F_ADDR) {
+               /*
+                * Do NOT fall back to task policy if the
+                * vma/shared policy at addr is NULL.  We
+                * want to return MPOL_DEFAULT in this case.
+                */
+               down_read(&mm->mmap_sem);
+               vma = find_vma_intersection(mm, addr, addr+1);
+               if (!vma) {
+                       up_read(&mm->mmap_sem);
+                       return -EFAULT;
+               }
+               if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy)
+                       pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
+               else
+                       pol = vma->vm_policy;
+       } else if (addr)
+               return -EINVAL;
+
+       if (!pol)
+               pol = &default_policy;  /* indicates default behavior */
+
+       if (flags & MPOL_F_NODE) {
+               if (flags & MPOL_F_ADDR) {
+                       err = lookup_node(mm, addr);
+                       if (err < 0)
+                               goto out;
+                       *policy = err;
+               } else if (pol == current->mempolicy &&
+                               pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
+                       *policy = current->il_next;
+               } else {
+                       err = -EINVAL;
+                       goto out;
+               }
+       } else {
+               *policy = pol == &default_policy ? MPOL_DEFAULT :
+                                               pol->mode;
+               /*
+                * Internal mempolicy flags must be masked off before exposing
+                * the policy to userspace.
+                */
+               *policy |= (pol->flags & MPOL_MODE_FLAGS);
+       }
+
+       if (vma) {
+               up_read(&current->mm->mmap_sem);
+               vma = NULL;
+       }
+
+       err = 0;
+       if (nmask) {
+               if (mpol_store_user_nodemask(pol)) {
+                       *nmask = pol->w.user_nodemask;
+               } else {
+                       task_lock(current);
+                       get_policy_nodemask(pol, nmask);
+                       task_unlock(current);
+               }
+       }
+
+ out:
+       mpol_cond_put(pol);
+       if (vma)
+               up_read(&current->mm->mmap_sem);
+       return err;
+}
+
+#ifdef CONFIG_MIGRATION
+/*
+ * page migration
+ */
+static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
+                               unsigned long flags)
+{
+       /*
+        * Avoid migrating a page that is shared with others.
+        */
+       if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) || page_mapcount(page) == 1) {
+               if (!isolate_lru_page(page)) {
+                       list_add_tail(&page->lru, pagelist);
+                       inc_zone_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
+                                           page_is_file_cache(page));
+               }
+       }
+}
+
+static struct page *new_node_page(struct page *page, unsigned long node, int **x)
+{
+       if (PageHuge(page))
+               return alloc_huge_page_node(page_hstate(compound_head(page)),
+                                       node);
+       else
+               return alloc_pages_exact_node(node, GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
+                                                   __GFP_THISNODE, 0);
+}
+
+/*
+ * Migrate pages from one node to a target node.
+ * Returns error or the number of pages not migrated.
+ */
+static int migrate_to_node(struct mm_struct *mm, int source, int dest,
+                          int flags)
+{
+       nodemask_t nmask;
+       LIST_HEAD(pagelist);
+       int err = 0;
+
+       nodes_clear(nmask);
+       node_set(source, nmask);
+
+       /*
+        * This does not "check" the range but isolates all pages that
+        * need migration.  Between passing in the full user address
+        * space range and MPOL_MF_DISCONTIG_OK, this call can not fail.
+        */
+       VM_BUG_ON(!(flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)));
+       queue_pages_range(mm, mm->mmap->vm_start, mm->task_size, &nmask,
+                       flags | MPOL_MF_DISCONTIG_OK, &pagelist);
+
+       if (!list_empty(&pagelist)) {
+               err = migrate_pages(&pagelist, new_node_page, NULL, dest,
+                                       MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
+               if (err)
+                       putback_movable_pages(&pagelist);
+       }
+
+       return err;
+}
+
+/*
+ * Move pages between the two nodesets so as to preserve the physical
+ * layout as much as possible.
+ *
+ * Returns the number of page that could not be moved.
+ */
+int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
+                    const nodemask_t *to, int flags)
+{
+       int busy = 0;
+       int err;
+       nodemask_t tmp;
+
+       err = migrate_prep();
+       if (err)
+               return err;
+
+       down_read(&mm->mmap_sem);
+
+       /*
+        * Find a 'source' bit set in 'tmp' whose corresponding 'dest'
+        * bit in 'to' is not also set in 'tmp'.  Clear the found 'source'
+        * bit in 'tmp', and return that <source, dest> pair for migration.
+        * The pair of nodemasks 'to' and 'from' define the map.
+        *
+        * If no pair of bits is found that way, fallback to picking some
+        * pair of 'source' and 'dest' bits that are not the same.  If the
+        * 'source' and 'dest' bits are the same, this represents a node
+        * that will be migrating to itself, so no pages need move.
+        *
+        * If no bits are left in 'tmp', or if all remaining bits left
+        * in 'tmp' correspond to the same bit in 'to', return false
+        * (nothing left to migrate).
+        *
+        * This lets us pick a pair of nodes to migrate between, such that
+        * if possible the dest node is not already occupied by some other
+        * source node, minimizing the risk of overloading the memory on a
+        * node that would happen if we migrated incoming memory to a node
+        * before migrating outgoing memory source that same node.
+        *
+        * A single scan of tmp is sufficient.  As we go, we remember the
+        * most recent <s, d> pair that moved (s != d).  If we find a pair
+        * that not only moved, but what's better, moved to an empty slot
+        * (d is not set in tmp), then we break out then, with that pair.
+        * Otherwise when we finish scanning from_tmp, we at least have the
+        * most recent <s, d> pair that moved.  If we get all the way through
+        * the scan of tmp without finding any node that moved, much less
+        * moved to an empty node, then there is nothing left worth migrating.
+        */
+
+       tmp = *from;
+       while (!nodes_empty(tmp)) {
+               int s,d;
+               int source = NUMA_NO_NODE;
+               int dest = 0;
+
+               for_each_node_mask(s, tmp) {
+
+                       /*
+                        * do_migrate_pages() tries to maintain the relative
+                        * node relationship of the pages established between
+                        * threads and memory areas.
+                         *
+                        * However if the number of source nodes is not equal to
+                        * the number of destination nodes we can not preserve
+                        * this node relative relationship.  In that case, skip
+                        * copying memory from a node that is in the destination
+                        * mask.
+                        *
+                        * Example: [2,3,4] -> [3,4,5] moves everything.
+                        *          [0-7] - > [3,4,5] moves only 0,1,2,6,7.
+                        */
+
+                       if ((nodes_weight(*from) != nodes_weight(*to)) &&
+                                               (node_isset(s, *to)))
+                               continue;
+
+                       d = node_remap(s, *from, *to);
+                       if (s == d)
+                               continue;
+
+                       source = s;     /* Node moved. Memorize */
+                       dest = d;
+
+                       /* dest not in remaining from nodes? */
+                       if (!node_isset(dest, tmp))
+                               break;
+               }
+               if (source == NUMA_NO_NODE)
+                       break;
+
+               node_clear(source, tmp);
+               err = migrate_to_node(mm, source, dest, flags);
+               if (err > 0)
+                       busy += err;
+               if (err < 0)
+                       break;
+       }
+       up_read(&mm->mmap_sem);
+       if (err < 0)
+               return err;
+       return busy;
+
+}
+
+/*
+ * Allocate a new page for page migration based on vma policy.
+ * Start by assuming the page is mapped by the same vma as contains @start.
+ * Search forward from there, if not.  N.B., this assumes that the
+ * list of pages handed to migrate_pages()--which is how we get here--
+ * is in virtual address order.
+ */
+static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
+{
+       struct vm_area_struct *vma;
+       unsigned long uninitialized_var(address);
+
+       vma = find_vma(current->mm, start);
+       while (vma) {
+               address = page_address_in_vma(page, vma);
+               if (address != -EFAULT)
+                       break;
+               vma = vma->vm_next;
+       }
+
+       if (PageHuge(page)) {
+               BUG_ON(!vma);
+               return alloc_huge_page_noerr(vma, address, 1);
+       }
+       /*
+        * if !vma, alloc_page_vma() will use task or system default policy
+        */
+       return alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER_MOVABLE, vma, address);
+}
+#else
+
+static void migrate_page_add(struct page *page, struct list_head *pagelist,
+                               unsigned long flags)
+{
+}
+
+int do_migrate_pages(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
+                    const nodemask_t *to, int flags)
+{
+       return -ENOSYS;
+}
+
+static struct page *new_page(struct page *page, unsigned long start, int **x)
+{
+       return NULL;
+}
+#endif
+
+static long do_mbind(unsigned long start, unsigned long len,
+                    unsigned short mode, unsigned short mode_flags,
+                    nodemask_t *nmask, unsigned long flags)
+{
+       struct mm_struct *mm = current->mm;
+       struct mempolicy *new;
+       unsigned long end;
+       int err;
+       LIST_HEAD(pagelist);
+
+       if (flags & ~(unsigned long)MPOL_MF_VALID)
+               return -EINVAL;
+       if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
+               return -EPERM;
+
+       if (start & ~PAGE_MASK)
+               return -EINVAL;
+
+       if (mode == MPOL_DEFAULT)
+               flags &= ~MPOL_MF_STRICT;
+
+       len = (len + PAGE_SIZE - 1) & PAGE_MASK;
+       end = start + len;
+
+       if (end < start)
+               return -EINVAL;
+       if (end == start)
+               return 0;
+
+       new = mpol_new(mode, mode_flags, nmask);
+       if (IS_ERR(new))
+               return PTR_ERR(new);
+
+       if (flags & MPOL_MF_LAZY)
+               new->flags |= MPOL_F_MOF;
+
+       /*
+        * If we are using the default policy then operation
+        * on discontinuous address spaces is okay after all
+        */
+       if (!new)
+               flags |= MPOL_MF_DISCONTIG_OK;
+
+       pr_debug("mbind %lx-%lx mode:%d flags:%d nodes:%lx\n",
+                start, start + len, mode, mode_flags,
+                nmask ? nodes_addr(*nmask)[0] : NUMA_NO_NODE);
+
+       if (flags & (MPOL_MF_MOVE | MPOL_MF_MOVE_ALL)) {
+
+               err = migrate_prep();
+               if (err)
+                       goto mpol_out;
+       }
+       {
+               NODEMASK_SCRATCH(scratch);
+               if (scratch) {
+                       down_write(&mm->mmap_sem);
+                       task_lock(current);
+                       err = mpol_set_nodemask(new, nmask, scratch);
+                       task_unlock(current);
+                       if (err)
+                               up_write(&mm->mmap_sem);
+               } else
+                       err = -ENOMEM;
+               NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
+       }
+       if (err)
+               goto mpol_out;
+
+       err = queue_pages_range(mm, start, end, nmask,
+                         flags | MPOL_MF_INVERT, &pagelist);
+       if (!err)
+               err = mbind_range(mm, start, end, new);
+
+       if (!err) {
+               int nr_failed = 0;
+
+               if (!list_empty(&pagelist)) {
+                       WARN_ON_ONCE(flags & MPOL_MF_LAZY);
+                       nr_failed = migrate_pages(&pagelist, new_page, NULL,
+                               start, MIGRATE_SYNC, MR_MEMPOLICY_MBIND);
+                       if (nr_failed)
+                               putback_movable_pages(&pagelist);
+               }
+
+               if (nr_failed && (flags & MPOL_MF_STRICT))
+                       err = -EIO;
+       } else
+               putback_movable_pages(&pagelist);
+
+       up_write(&mm->mmap_sem);
+ mpol_out:
+       mpol_put(new);
+       return err;
+}
+
+/*
+ * User space interface with variable sized bitmaps for nodelists.
+ */
+
+/* Copy a node mask from user space. */
+static int get_nodes(nodemask_t *nodes, const unsigned long __user *nmask,
+                    unsigned long maxnode)
+{
+       unsigned long k;
+       unsigned long nlongs;
+       unsigned long endmask;
+
+       --maxnode;
+       nodes_clear(*nodes);
+       if (maxnode == 0 || !nmask)
+               return 0;
+       if (maxnode > PAGE_SIZE*BITS_PER_BYTE)
+               return -EINVAL;
+
+       nlongs = BITS_TO_LONGS(maxnode);
+       if ((maxnode % BITS_PER_LONG) == 0)
+               endmask = ~0UL;
+       else
+               endmask = (1UL << (maxnode % BITS_PER_LONG)) - 1;
+
+       /* When the user specified more nodes than supported just check
+          if the non supported part is all zero. */
+       if (nlongs > BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES)) {
+               if (nlongs > PAGE_SIZE/sizeof(long))
+                       return -EINVAL;
+               for (k = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES); k < nlongs; k++) {
+                       unsigned long t;
+                       if (get_user(t, nmask + k))
+                               return -EFAULT;
+                       if (k == nlongs - 1) {
+                               if (t & endmask)
+                                       return -EINVAL;
+                       } else if (t)
+                               return -EINVAL;
+               }
+               nlongs = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES);
+               endmask = ~0UL;
+       }
+
+       if (copy_from_user(nodes_addr(*nodes), nmask, nlongs*sizeof(unsigned long)))
+               return -EFAULT;
+       nodes_addr(*nodes)[nlongs-1] &= endmask;
+       return 0;
+}
+
+/* Copy a kernel node mask to user space */
+static int copy_nodes_to_user(unsigned long __user *mask, unsigned long maxnode,
+                             nodemask_t *nodes)
+{
+       unsigned long copy = ALIGN(maxnode-1, 64) / 8;
+       const int nbytes = BITS_TO_LONGS(MAX_NUMNODES) * sizeof(long);
+
+       if (copy > nbytes) {
+               if (copy > PAGE_SIZE)
+                       return -EINVAL;
+               if (clear_user((char __user *)mask + nbytes, copy - nbytes))
+                       return -EFAULT;
+               copy = nbytes;
+       }
+       return copy_to_user(mask, nodes_addr(*nodes), copy) ? -EFAULT : 0;
+}
+
+SYSCALL_DEFINE6(mbind, unsigned long, start, unsigned long, len,
+               unsigned long, mode, const unsigned long __user *, nmask,
+               unsigned long, maxnode, unsigned, flags)
+{
+       nodemask_t nodes;
+       int err;
+       unsigned short mode_flags;
+
+       mode_flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
+       mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
+       if (mode >= MPOL_MAX)
+               return -EINVAL;
+       if ((mode_flags & MPOL_F_STATIC_NODES) &&
+           (mode_flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
+               return -EINVAL;
+       err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
+       if (err)
+               return err;
+       return do_mbind(start, len, mode, mode_flags, &nodes, flags);
+}
+
+/* Set the process memory policy */
+SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, const unsigned long __user *, nmask,
+               unsigned long, maxnode)
+{
+       int err;
+       nodemask_t nodes;
+       unsigned short flags;
+
+       flags = mode & MPOL_MODE_FLAGS;
+       mode &= ~MPOL_MODE_FLAGS;
+       if ((unsigned int)mode >= MPOL_MAX)
+               return -EINVAL;
+       if ((flags & MPOL_F_STATIC_NODES) && (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES))
+               return -EINVAL;
+       err = get_nodes(&nodes, nmask, maxnode);
+       if (err)
+               return err;
+       return do_set_mempolicy(mode, flags, &nodes);
+}
+
+SYSCALL_DEFINE4(migrate_pages, pid_t, pid, unsigned long, maxnode,
+               const unsigned long __user *, old_nodes,
+               const unsigned long __user *, new_nodes)
+{
+       const struct cred *cred = current_cred(), *tcred;
+       struct mm_struct *mm = NULL;
+       struct task_struct *task;
+       nodemask_t task_nodes;
+       int err;
+       nodemask_t *old;
+       nodemask_t *new;
+       NODEMASK_SCRATCH(scratch);
+
+       if (!scratch)
+               return -ENOMEM;
+
+       old = &scratch->mask1;
+       new = &scratch->mask2;
+
+       err = get_nodes(old, old_nodes, maxnode);
+       if (err)
+               goto out;
+
+       err = get_nodes(new, new_nodes, maxnode);
+       if (err)
+               goto out;
+
+       /* Find the mm_struct */
+       rcu_read_lock();
+       task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
+       if (!task) {
+               rcu_read_unlock();
+               err = -ESRCH;
+               goto out;
+       }
+       get_task_struct(task);
+
+       err = -EINVAL;
+
+       /*
+        * Check if this process has the right to modify the specified
+        * process. The right exists if the process has administrative
+        * capabilities, superuser privileges or the same
+        * userid as the target process.
+        */
+       tcred = __task_cred(task);
+       if (!uid_eq(cred->euid, tcred->suid) && !uid_eq(cred->euid, tcred->uid) &&
+           !uid_eq(cred->uid,  tcred->suid) && !uid_eq(cred->uid,  tcred->uid) &&
+           !capable(CAP_SYS_NICE)) {
+               rcu_read_unlock();
+               err = -EPERM;
+               goto out_put;
+       }
+       rcu_read_unlock();
+
+       task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
+       /* Is the user allowed to access the target nodes? */
+       if (!nodes_subset(*new, task_nodes) && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
+               err = -EPERM;
+               goto out_put;
+       }
+
+       if (!nodes_subset(*new, node_states[N_MEMORY])) {
+               err = -EINVAL;
+               goto out_put;
+       }
+
+       err = security_task_movememory(task);
+       if (err)
+               goto out_put;
+
+       mm = get_task_mm(task);
+       put_task_struct(task);
+
+       if (!mm) {
+               err = -EINVAL;
+               goto out;
+       }
+
+       err = do_migrate_pages(mm, old, new,
+               capable(CAP_SYS_NICE) ? MPOL_MF_MOVE_ALL : MPOL_MF_MOVE);
+
+       mmput(mm);
+out:
+       NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
+
+       return err;
+
+out_put:
+       put_task_struct(task);
+       goto out;
+
+}
+
+
+/* Retrieve NUMA policy */
+SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
+               unsigned long __user *, nmask, unsigned long, maxnode,
+               unsigned long, addr, unsigned long, flags)
+{
+       int err;
+       int uninitialized_var(pval);
+       nodemask_t nodes;
+
+       if (nmask != NULL && maxnode < MAX_NUMNODES)
+               return -EINVAL;
+
+       err = do_get_mempolicy(&pval, &nodes, addr, flags);
+
+       if (err)
+               return err;
+
+       if (policy && put_user(pval, policy))
+               return -EFAULT;
+
+       if (nmask)
+               err = copy_nodes_to_user(nmask, maxnode, &nodes);
+
+       return err;
+}
+
+#ifdef CONFIG_COMPAT
+
+COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(get_mempolicy, int __user *, policy,
+                      compat_ulong_t __user *, nmask,
+                      compat_ulong_t, maxnode,
+                      compat_ulong_t, addr, compat_ulong_t, flags)
+{
+       long err;
+       unsigned long __user *nm = NULL;
+       unsigned long nr_bits, alloc_size;
+       DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
+
+       nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
+       alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
+
+       if (nmask)
+               nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
+
+       err = sys_get_mempolicy(policy, nm, nr_bits+1, addr, flags);
+
+       if (!err && nmask) {
+               unsigned long copy_size;
+               copy_size = min_t(unsigned long, sizeof(bm), alloc_size);
+               err = copy_from_user(bm, nm, copy_size);
+               /* ensure entire bitmap is zeroed */
+               err |= clear_user(nmask, ALIGN(maxnode-1, 8) / 8);
+               err |= compat_put_bitmap(nmask, bm, nr_bits);
+       }
+
+       return err;
+}
+
+COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(set_mempolicy, int, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
+                      compat_ulong_t, maxnode)
+{
+       long err = 0;
+       unsigned long __user *nm = NULL;
+       unsigned long nr_bits, alloc_size;
+       DECLARE_BITMAP(bm, MAX_NUMNODES);
+
+       nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
+       alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
+
+       if (nmask) {
+               err = compat_get_bitmap(bm, nmask, nr_bits);
+               nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
+               err |= copy_to_user(nm, bm, alloc_size);
+       }
+
+       if (err)
+               return -EFAULT;
+
+       return sys_set_mempolicy(mode, nm, nr_bits+1);
+}
+
+COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(mbind, compat_ulong_t, start, compat_ulong_t, len,
+                      compat_ulong_t, mode, compat_ulong_t __user *, nmask,
+                      compat_ulong_t, maxnode, compat_ulong_t, flags)
+{
+       long err = 0;
+       unsigned long __user *nm = NULL;
+       unsigned long nr_bits, alloc_size;
+       nodemask_t bm;
+
+       nr_bits = min_t(unsigned long, maxnode-1, MAX_NUMNODES);
+       alloc_size = ALIGN(nr_bits, BITS_PER_LONG) / 8;
+
+       if (nmask) {
+               err = compat_get_bitmap(nodes_addr(bm), nmask, nr_bits);
+               nm = compat_alloc_user_space(alloc_size);
+               err |= copy_to_user(nm, nodes_addr(bm), alloc_size);
+       }
+
+       if (err)
+               return -EFAULT;
+
+       return sys_mbind(start, len, mode, nm, nr_bits+1, flags);
+}
+
+#endif
+
+struct mempolicy *__get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
+                                               unsigned long addr)
+{
+       struct mempolicy *pol = NULL;
+
+       if (vma) {
+               if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
+                       pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, addr);
+               } else if (vma->vm_policy) {
+                       pol = vma->vm_policy;
+
+                       /*
+                        * shmem_alloc_page() passes MPOL_F_SHARED policy with
+                        * a pseudo vma whose vma->vm_ops=NULL. Take a reference
+                        * count on these policies which will be dropped by
+                        * mpol_cond_put() later
+                        */
+                       if (mpol_needs_cond_ref(pol))
+                               mpol_get(pol);
+               }
+       }
+
+       return pol;
+}
+
+/*
+ * get_vma_policy(@vma, @addr)
+ * @vma: virtual memory area whose policy is sought
+ * @addr: address in @vma for shared policy lookup
+ *
+ * Returns effective policy for a VMA at specified address.
+ * Falls back to current->mempolicy or system default policy, as necessary.
+ * Shared policies [those marked as MPOL_F_SHARED] require an extra reference
+ * count--added by the get_policy() vm_op, as appropriate--to protect against
+ * freeing by another task.  It is the caller's responsibility to free the
+ * extra reference for shared policies.
+ */
+static struct mempolicy *get_vma_policy(struct vm_area_struct *vma,
+                                               unsigned long addr)
+{
+       struct mempolicy *pol = __get_vma_policy(vma, addr);
+
+       if (!pol)
+               pol = get_task_policy(current);
+
+       return pol;
+}
+
+bool vma_policy_mof(struct vm_area_struct *vma)
+{
+       struct mempolicy *pol;
+
+       if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->get_policy) {
+               bool ret = false;
+
+               pol = vma->vm_ops->get_policy(vma, vma->vm_start);
+               if (pol && (pol->flags & MPOL_F_MOF))
+                       ret = true;
+               mpol_cond_put(pol);
+
+               return ret;
+       }
+
+       pol = vma->vm_policy;
+       if (!pol)
+               pol = get_task_policy(current);
+
+       return pol->flags & MPOL_F_MOF;
+}
+
+static int apply_policy_zone(struct mempolicy *policy, enum zone_type zone)
+{
+       enum zone_type dynamic_policy_zone = policy_zone;
+
+       BUG_ON(dynamic_policy_zone == ZONE_MOVABLE);
+
+       /*
+        * if policy->v.nodes has movable memory only,
+        * we apply policy when gfp_zone(gfp) = ZONE_MOVABLE only.
+        *
+        * policy->v.nodes is intersect with node_states[N_MEMORY].
+        * so if the following test faile, it implies
+        * policy->v.nodes has movable memory only.
+        */
+       if (!nodes_intersects(policy->v.nodes, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
+               dynamic_policy_zone = ZONE_MOVABLE;
+
+       return zone >= dynamic_policy_zone;
+}
+
+/*
+ * Return a nodemask representing a mempolicy for filtering nodes for
+ * page allocation
+ */
+static nodemask_t *policy_nodemask(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy)
+{
+       /* Lower zones don't get a nodemask applied for MPOL_BIND */
+       if (unlikely(policy->mode == MPOL_BIND) &&
+                       apply_policy_zone(policy, gfp_zone(gfp)) &&
+                       cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(&policy->v.nodes))
+               return &policy->v.nodes;
+
+       return NULL;
+}
+
+/* Return a zonelist indicated by gfp for node representing a mempolicy */
+static struct zonelist *policy_zonelist(gfp_t gfp, struct mempolicy *policy,
+       int nd)
+{
+       switch (policy->mode) {
+       case MPOL_PREFERRED:
+               if (!(policy->flags & MPOL_F_LOCAL))
+                       nd = policy->v.preferred_node;
+               break;
+       case MPOL_BIND:
+               /*
+                * Normally, MPOL_BIND allocations are node-local within the
+                * allowed nodemask.  However, if __GFP_THISNODE is set and the
+                * current node isn't part of the mask, we use the zonelist for
+                * the first node in the mask instead.
+                */
+               if (unlikely(gfp & __GFP_THISNODE) &&
+                               unlikely(!node_isset(nd, policy->v.nodes)))
+                       nd = first_node(policy->v.nodes);
+               break;
+       default:
+               BUG();
+       }
+       return node_zonelist(nd, gfp);
+}
+
+/* Do dynamic interleaving for a process */
+static unsigned interleave_nodes(struct mempolicy *policy)
+{
+       unsigned nid, next;
+       struct task_struct *me = current;
+
+       nid = me->il_next;
+       next = next_node(nid, policy->v.nodes);
+       if (next >= MAX_NUMNODES)
+               next = first_node(policy->v.nodes);
+       if (next < MAX_NUMNODES)
+               me->il_next = next;
+       return nid;
+}
+
+/*
+ * Depending on the memory policy provide a node from which to allocate the
+ * next slab entry.
+ */
+unsigned int mempolicy_slab_node(void)
+{
+       struct mempolicy *policy;
+       int node = numa_mem_id();
+
+       if (in_interrupt())
+               return node;
+
+       policy = current->mempolicy;
+       if (!policy || policy->flags & MPOL_F_LOCAL)
+               return node;
+
+       switch (policy->mode) {
+       case MPOL_PREFERRED:
+               /*
+                * handled MPOL_F_LOCAL above
+                */
+               return policy->v.preferred_node;
+
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               return interleave_nodes(policy);
+
+       case MPOL_BIND: {
+               /*
+                * Follow bind policy behavior and start allocation at the
+                * first node.
+                */
+               struct zonelist *zonelist;
+               struct zone *zone;
+               enum zone_type highest_zoneidx = gfp_zone(GFP_KERNEL);
+               zonelist = &NODE_DATA(node)->node_zonelists[0];
+               (void)first_zones_zonelist(zonelist, highest_zoneidx,
+                                                       &policy->v.nodes,
+                                                       &zone);
+               return zone ? zone->node : node;
+       }
+
+       default:
+               BUG();
+       }
+}
+
+/* Do static interleaving for a VMA with known offset. */
+static unsigned offset_il_node(struct mempolicy *pol,
+               struct vm_area_struct *vma, unsigned long off)
+{
+       unsigned nnodes = nodes_weight(pol->v.nodes);
+       unsigned target;
+       int c;
+       int nid = NUMA_NO_NODE;
+
+       if (!nnodes)
+               return numa_node_id();
+       target = (unsigned int)off % nnodes;
+       c = 0;
+       do {
+               nid = next_node(nid, pol->v.nodes);
+               c++;
+       } while (c <= target);
+       return nid;
+}
+
+/* Determine a node number for interleave */
+static inline unsigned interleave_nid(struct mempolicy *pol,
+                struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, int shift)
+{
+       if (vma) {
+               unsigned long off;
+
+               /*
+                * for small pages, there is no difference between
+                * shift and PAGE_SHIFT, so the bit-shift is safe.
+                * for huge pages, since vm_pgoff is in units of small
+                * pages, we need to shift off the always 0 bits to get
+                * a useful offset.
+                */
+               BUG_ON(shift < PAGE_SHIFT);
+               off = vma->vm_pgoff >> (shift - PAGE_SHIFT);
+               off += (addr - vma->vm_start) >> shift;
+               return offset_il_node(pol, vma, off);
+       } else
+               return interleave_nodes(pol);
+}
+
+/*
+ * Return the bit number of a random bit set in the nodemask.
+ * (returns NUMA_NO_NODE if nodemask is empty)
+ */
+int node_random(const nodemask_t *maskp)
+{
+       int w, bit = NUMA_NO_NODE;
+
+       w = nodes_weight(*maskp);
+       if (w)
+               bit = bitmap_ord_to_pos(maskp->bits,
+                       get_random_int() % w, MAX_NUMNODES);
+       return bit;
+}
+
+#ifdef CONFIG_HUGETLBFS
+/*
+ * huge_zonelist(@vma, @addr, @gfp_flags, @mpol)
+ * @vma: virtual memory area whose policy is sought
+ * @addr: address in @vma for shared policy lookup and interleave policy
+ * @gfp_flags: for requested zone
+ * @mpol: pointer to mempolicy pointer for reference counted mempolicy
+ * @nodemask: pointer to nodemask pointer for MPOL_BIND nodemask
+ *
+ * Returns a zonelist suitable for a huge page allocation and a pointer
+ * to the struct mempolicy for conditional unref after allocation.
+ * If the effective policy is 'BIND, returns a pointer to the mempolicy's
+ * @nodemask for filtering the zonelist.
+ *
+ * Must be protected by read_mems_allowed_begin()
+ */
+struct zonelist *huge_zonelist(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
+                               gfp_t gfp_flags, struct mempolicy **mpol,
+                               nodemask_t **nodemask)
+{
+       struct zonelist *zl;
+
+       *mpol = get_vma_policy(vma, addr);
+       *nodemask = NULL;       /* assume !MPOL_BIND */
+
+       if (unlikely((*mpol)->mode == MPOL_INTERLEAVE)) {
+               zl = node_zonelist(interleave_nid(*mpol, vma, addr,
+                               huge_page_shift(hstate_vma(vma))), gfp_flags);
+       } else {
+               zl = policy_zonelist(gfp_flags, *mpol, numa_node_id());
+               if ((*mpol)->mode == MPOL_BIND)
+                       *nodemask = &(*mpol)->v.nodes;
+       }
+       return zl;
+}
+
+/*
+ * init_nodemask_of_mempolicy
+ *
+ * If the current task's mempolicy is "default" [NULL], return 'false'
+ * to indicate default policy.  Otherwise, extract the policy nodemask
+ * for 'bind' or 'interleave' policy into the argument nodemask, or
+ * initialize the argument nodemask to contain the single node for
+ * 'preferred' or 'local' policy and return 'true' to indicate presence
+ * of non-default mempolicy.
+ *
+ * We don't bother with reference counting the mempolicy [mpol_get/put]
+ * because the current task is examining it's own mempolicy and a task's
+ * mempolicy is only ever changed by the task itself.
+ *
+ * N.B., it is the caller's responsibility to free a returned nodemask.
+ */
+bool init_nodemask_of_mempolicy(nodemask_t *mask)
+{
+       struct mempolicy *mempolicy;
+       int nid;
+
+       if (!(mask && current->mempolicy))
+               return false;
+
+       task_lock(current);
+       mempolicy = current->mempolicy;
+       switch (mempolicy->mode) {
+       case MPOL_PREFERRED:
+               if (mempolicy->flags & MPOL_F_LOCAL)
+                       nid = numa_node_id();
+               else
+                       nid = mempolicy->v.preferred_node;
+               init_nodemask_of_node(mask, nid);
+               break;
+
+       case MPOL_BIND:
+               /* Fall through */
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               *mask =  mempolicy->v.nodes;
+               break;
+
+       default:
+               BUG();
+       }
+       task_unlock(current);
+
+       return true;
+}
+#endif
+
+/*
+ * mempolicy_nodemask_intersects
+ *
+ * If tsk's mempolicy is "default" [NULL], return 'true' to indicate default
+ * policy.  Otherwise, check for intersection between mask and the policy
+ * nodemask for 'bind' or 'interleave' policy.  For 'perferred' or 'local'
+ * policy, always return true since it may allocate elsewhere on fallback.
+ *
+ * Takes task_lock(tsk) to prevent freeing of its mempolicy.
+ */
+bool mempolicy_nodemask_intersects(struct task_struct *tsk,
+                                       const nodemask_t *mask)
+{
+       struct mempolicy *mempolicy;
+       bool ret = true;
+
+       if (!mask)
+               return ret;
+       task_lock(tsk);
+       mempolicy = tsk->mempolicy;
+       if (!mempolicy)
+               goto out;
+
+       switch (mempolicy->mode) {
+       case MPOL_PREFERRED:
+               /*
+                * MPOL_PREFERRED and MPOL_F_LOCAL are only preferred nodes to
+                * allocate from, they may fallback to other nodes when oom.
+                * Thus, it's possible for tsk to have allocated memory from
+                * nodes in mask.
+                */
+               break;
+       case MPOL_BIND:
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               ret = nodes_intersects(mempolicy->v.nodes, *mask);
+               break;
+       default:
+               BUG();
+       }
+out:
+       task_unlock(tsk);
+       return ret;
+}
+
+/* Allocate a page in interleaved policy.
+   Own path because it needs to do special accounting. */
+static struct page *alloc_page_interleave(gfp_t gfp, unsigned order,
+                                       unsigned nid)
+{
+       struct zonelist *zl;
+       struct page *page;
+
+       zl = node_zonelist(nid, gfp);
+       page = __alloc_pages(gfp, order, zl);
+       if (page && page_zone(page) == zonelist_zone(&zl->_zonerefs[0]))
+               inc_zone_page_state(page, NUMA_INTERLEAVE_HIT);
+       return page;
+}
+
+/**
+ *     alloc_pages_vma - Allocate a page for a VMA.
+ *
+ *     @gfp:
+ *      %GFP_USER    user allocation.
+ *      %GFP_KERNEL  kernel allocations,
+ *      %GFP_HIGHMEM highmem/user allocations,
+ *      %GFP_FS      allocation should not call back into a file system.
+ *      %GFP_ATOMIC  don't sleep.
+ *
+ *     @order:Order of the GFP allocation.
+ *     @vma:  Pointer to VMA or NULL if not available.
+ *     @addr: Virtual Address of the allocation. Must be inside the VMA.
+ *     @node: Which node to prefer for allocation (modulo policy).
+ *     @hugepage: for hugepages try only the preferred node if possible
+ *
+ *     This function allocates a page from the kernel page pool and applies
+ *     a NUMA policy associated with the VMA or the current process.
+ *     When VMA is not NULL caller must hold down_read on the mmap_sem of the
+ *     mm_struct of the VMA to prevent it from going away. Should be used for
+ *     all allocations for pages that will be mapped into user space. Returns
+ *     NULL when no page can be allocated.
+ */
+struct page *
+alloc_pages_vma(gfp_t gfp, int order, struct vm_area_struct *vma,
+               unsigned long addr, int node, bool hugepage)
+{
+       struct mempolicy *pol;
+       struct page *page;
+       unsigned int cpuset_mems_cookie;
+       struct zonelist *zl;
+       nodemask_t *nmask;
+
+retry_cpuset:
+       pol = get_vma_policy(vma, addr);
+       cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
+
+       if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE) {
+               unsigned nid;
+
+               nid = interleave_nid(pol, vma, addr, PAGE_SHIFT + order);
+               mpol_cond_put(pol);
+               page = alloc_page_interleave(gfp, order, nid);
+               goto out;
+       }
+
+       if (unlikely(IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && hugepage)) {
+               int hpage_node = node;
+
+               /*
+                * For hugepage allocation and non-interleave policy which
+                * allows the current node (or other explicitly preferred
+                * node) we only try to allocate from the current/preferred
+                * node and don't fall back to other nodes, as the cost of
+                * remote accesses would likely offset THP benefits.
+                *
+                * If the policy is interleave, or does not allow the current
+                * node in its nodemask, we allocate the standard way.
+                */
+               if (pol->mode == MPOL_PREFERRED &&
+                                               !(pol->flags & MPOL_F_LOCAL))
+                       hpage_node = pol->v.preferred_node;
+
+               nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
+               if (!nmask || node_isset(hpage_node, *nmask)) {
+                       mpol_cond_put(pol);
+                       page = alloc_pages_exact_node(hpage_node,
+                                               gfp | __GFP_THISNODE, order);
+                       goto out;
+               }
+       }
+
+       nmask = policy_nodemask(gfp, pol);
+       zl = policy_zonelist(gfp, pol, node);
+       mpol_cond_put(pol);
+       page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order, zl, nmask);
+out:
+       if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
+               goto retry_cpuset;
+       return page;
+}
+
+/**
+ *     alloc_pages_current - Allocate pages.
+ *
+ *     @gfp:
+ *             %GFP_USER   user allocation,
+ *             %GFP_KERNEL kernel allocation,
+ *             %GFP_HIGHMEM highmem allocation,
+ *             %GFP_FS     don't call back into a file system.
+ *             %GFP_ATOMIC don't sleep.
+ *     @order: Power of two of allocation size in pages. 0 is a single page.
+ *
+ *     Allocate a page from the kernel page pool.  When not in
+ *     interrupt context and apply the current process NUMA policy.
+ *     Returns NULL when no page can be allocated.
+ *
+ *     Don't call cpuset_update_task_memory_state() unless
+ *     1) it's ok to take cpuset_sem (can WAIT), and
+ *     2) allocating for current task (not interrupt).
+ */
+struct page *alloc_pages_current(gfp_t gfp, unsigned order)
+{
+       struct mempolicy *pol = &default_policy;
+       struct page *page;
+       unsigned int cpuset_mems_cookie;
+
+       if (!in_interrupt() && !(gfp & __GFP_THISNODE))
+               pol = get_task_policy(current);
+
+retry_cpuset:
+       cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
+
+       /*
+        * No reference counting needed for current->mempolicy
+        * nor system default_policy
+        */
+       if (pol->mode == MPOL_INTERLEAVE)
+               page = alloc_page_interleave(gfp, order, interleave_nodes(pol));
+       else
+               page = __alloc_pages_nodemask(gfp, order,
+                               policy_zonelist(gfp, pol, numa_node_id()),
+                               policy_nodemask(gfp, pol));
+
+       if (unlikely(!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie)))
+               goto retry_cpuset;
+
+       return page;
+}
+EXPORT_SYMBOL(alloc_pages_current);
+
+int vma_dup_policy(struct vm_area_struct *src, struct vm_area_struct *dst)
+{
+       struct mempolicy *pol = mpol_dup(vma_policy(src));
+
+       if (IS_ERR(pol))
+               return PTR_ERR(pol);
+       dst->vm_policy = pol;
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * If mpol_dup() sees current->cpuset == cpuset_being_rebound, then it
+ * rebinds the mempolicy its copying by calling mpol_rebind_policy()
+ * with the mems_allowed returned by cpuset_mems_allowed().  This
+ * keeps mempolicies cpuset relative after its cpuset moves.  See
+ * further kernel/cpuset.c update_nodemask().
+ *
+ * current's mempolicy may be rebinded by the other task(the task that changes
+ * cpuset's mems), so we needn't do rebind work for current task.
+ */
+
+/* Slow path of a mempolicy duplicate */
+struct mempolicy *__mpol_dup(struct mempolicy *old)
+{
+       struct mempolicy *new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
+
+       if (!new)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+
+       /* task's mempolicy is protected by alloc_lock */
+       if (old == current->mempolicy) {
+               task_lock(current);
+               *new = *old;
+               task_unlock(current);
+       } else
+               *new = *old;
+
+       if (current_cpuset_is_being_rebound()) {
+               nodemask_t mems = cpuset_mems_allowed(current);
+               if (new->flags & MPOL_F_REBINDING)
+                       mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_STEP2);
+               else
+                       mpol_rebind_policy(new, &mems, MPOL_REBIND_ONCE);
+       }
+       atomic_set(&new->refcnt, 1);
+       return new;
+}
+
+/* Slow path of a mempolicy comparison */
+bool __mpol_equal(struct mempolicy *a, struct mempolicy *b)
+{
+       if (!a || !b)
+               return false;
+       if (a->mode != b->mode)
+               return false;
+       if (a->flags != b->flags)
+               return false;
+       if (mpol_store_user_nodemask(a))
+               if (!nodes_equal(a->w.user_nodemask, b->w.user_nodemask))
+                       return false;
+
+       switch (a->mode) {
+       case MPOL_BIND:
+               /* Fall through */
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               return !!nodes_equal(a->v.nodes, b->v.nodes);
+       case MPOL_PREFERRED:
+               return a->v.preferred_node == b->v.preferred_node;
+       default:
+               BUG();
+               return false;
+       }
+}
+
+/*
+ * Shared memory backing store policy support.
+ *
+ * Remember policies even when nobody has shared memory mapped.
+ * The policies are kept in Red-Black tree linked from the inode.
+ * They are protected by the sp->lock spinlock, which should be held
+ * for any accesses to the tree.
+ */
+
+/* lookup first element intersecting start-end */
+/* Caller holds sp->lock */
+static struct sp_node *
+sp_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long start, unsigned long end)
+{
+       struct rb_node *n = sp->root.rb_node;
+
+       while (n) {
+               struct sp_node *p = rb_entry(n, struct sp_node, nd);
+
+               if (start >= p->end)
+                       n = n->rb_right;
+               else if (end <= p->start)
+                       n = n->rb_left;
+               else
+                       break;
+       }
+       if (!n)
+               return NULL;
+       for (;;) {
+               struct sp_node *w = NULL;
+               struct rb_node *prev = rb_prev(n);
+               if (!prev)
+                       break;
+               w = rb_entry(prev, struct sp_node, nd);
+               if (w->end <= start)
+                       break;
+               n = prev;
+       }
+       return rb_entry(n, struct sp_node, nd);
+}
+
+/* Insert a new shared policy into the list. */
+/* Caller holds sp->lock */
+static void sp_insert(struct shared_policy *sp, struct sp_node *new)
+{
+       struct rb_node **p = &sp->root.rb_node;
+       struct rb_node *parent = NULL;
+       struct sp_node *nd;
+
+       while (*p) {
+               parent = *p;
+               nd = rb_entry(parent, struct sp_node, nd);
+               if (new->start < nd->start)
+                       p = &(*p)->rb_left;
+               else if (new->end > nd->end)
+                       p = &(*p)->rb_right;
+               else
+                       BUG();
+       }
+       rb_link_node(&new->nd, parent, p);
+       rb_insert_color(&new->nd, &sp->root);
+       pr_debug("inserting %lx-%lx: %d\n", new->start, new->end,
+                new->policy ? new->policy->mode : 0);
+}
+
+/* Find shared policy intersecting idx */
+struct mempolicy *
+mpol_shared_policy_lookup(struct shared_policy *sp, unsigned long idx)
+{
+       struct mempolicy *pol = NULL;
+       struct sp_node *sn;
+
+       if (!sp->root.rb_node)
+               return NULL;
+       spin_lock(&sp->lock);
+       sn = sp_lookup(sp, idx, idx+1);
+       if (sn) {
+               mpol_get(sn->policy);
+               pol = sn->policy;
+       }
+       spin_unlock(&sp->lock);
+       return pol;
+}
+
+static void sp_free(struct sp_node *n)
+{
+       mpol_put(n->policy);
+       kmem_cache_free(sn_cache, n);
+}
+
+/**
+ * mpol_misplaced - check whether current page node is valid in policy
+ *
+ * @page: page to be checked
+ * @vma: vm area where page mapped
+ * @addr: virtual address where page mapped
+ *
+ * Lookup current policy node id for vma,addr and "compare to" page's
+ * node id.
+ *
+ * Returns:
+ *     -1      - not misplaced, page is in the right node
+ *     node    - node id where the page should be
+ *
+ * Policy determination "mimics" alloc_page_vma().
+ * Called from fault path where we know the vma and faulting address.
+ */
+int mpol_misplaced(struct page *page, struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
+{
+       struct mempolicy *pol;
+       struct zone *zone;
+       int curnid = page_to_nid(page);
+       unsigned long pgoff;
+       int thiscpu = raw_smp_processor_id();
+       int thisnid = cpu_to_node(thiscpu);
+       int polnid = -1;
+       int ret = -1;
+
+       BUG_ON(!vma);
+
+       pol = get_vma_policy(vma, addr);
+       if (!(pol->flags & MPOL_F_MOF))
+               goto out;
+
+       switch (pol->mode) {
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               BUG_ON(addr >= vma->vm_end);
+               BUG_ON(addr < vma->vm_start);
+
+               pgoff = vma->vm_pgoff;
+               pgoff += (addr - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
+               polnid = offset_il_node(pol, vma, pgoff);
+               break;
+
+       case MPOL_PREFERRED:
+               if (pol->flags & MPOL_F_LOCAL)
+                       polnid = numa_node_id();
+               else
+                       polnid = pol->v.preferred_node;
+               break;
+
+       case MPOL_BIND:
+               /*
+                * allows binding to multiple nodes.
+                * use current page if in policy nodemask,
+                * else select nearest allowed node, if any.
+                * If no allowed nodes, use current [!misplaced].
+                */
+               if (node_isset(curnid, pol->v.nodes))
+                       goto out;
+               (void)first_zones_zonelist(
+                               node_zonelist(numa_node_id(), GFP_HIGHUSER),
+                               gfp_zone(GFP_HIGHUSER),
+                               &pol->v.nodes, &zone);
+               polnid = zone->node;
+               break;
+
+       default:
+               BUG();
+       }
+
+       /* Migrate the page towards the node whose CPU is referencing it */
+       if (pol->flags & MPOL_F_MORON) {
+               polnid = thisnid;
+
+               if (!should_numa_migrate_memory(current, page, curnid, thiscpu))
+                       goto out;
+       }
+
+       if (curnid != polnid)
+               ret = polnid;
+out:
+       mpol_cond_put(pol);
+
+       return ret;
+}
+
+static void sp_delete(struct shared_policy *sp, struct sp_node *n)
+{
+       pr_debug("deleting %lx-l%lx\n", n->start, n->end);
+       rb_erase(&n->nd, &sp->root);
+       sp_free(n);
+}
+
+static void sp_node_init(struct sp_node *node, unsigned long start,
+                       unsigned long end, struct mempolicy *pol)
+{
+       node->start = start;
+       node->end = end;
+       node->policy = pol;
+}
+
+static struct sp_node *sp_alloc(unsigned long start, unsigned long end,
+                               struct mempolicy *pol)
+{
+       struct sp_node *n;
+       struct mempolicy *newpol;
+
+       n = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
+       if (!n)
+               return NULL;
+
+       newpol = mpol_dup(pol);
+       if (IS_ERR(newpol)) {
+               kmem_cache_free(sn_cache, n);
+               return NULL;
+       }
+       newpol->flags |= MPOL_F_SHARED;
+       sp_node_init(n, start, end, newpol);
+
+       return n;
+}
+
+/* Replace a policy range. */
+static int shared_policy_replace(struct shared_policy *sp, unsigned long start,
+                                unsigned long end, struct sp_node *new)
+{
+       struct sp_node *n;
+       struct sp_node *n_new = NULL;
+       struct mempolicy *mpol_new = NULL;
+       int ret = 0;
+
+restart:
+       spin_lock(&sp->lock);
+       n = sp_lookup(sp, start, end);
+       /* Take care of old policies in the same range. */
+       while (n && n->start < end) {
+               struct rb_node *next = rb_next(&n->nd);
+               if (n->start >= start) {
+                       if (n->end <= end)
+                               sp_delete(sp, n);
+                       else
+                               n->start = end;
+               } else {
+                       /* Old policy spanning whole new range. */
+                       if (n->end > end) {
+                               if (!n_new)
+                                       goto alloc_new;
+
+                               *mpol_new = *n->policy;
+                               atomic_set(&mpol_new->refcnt, 1);
+                               sp_node_init(n_new, end, n->end, mpol_new);
+                               n->end = start;
+                               sp_insert(sp, n_new);
+                               n_new = NULL;
+                               mpol_new = NULL;
+                               break;
+                       } else
+                               n->end = start;
+               }
+               if (!next)
+                       break;
+               n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
+       }
+       if (new)
+               sp_insert(sp, new);
+       spin_unlock(&sp->lock);
+       ret = 0;
+
+err_out:
+       if (mpol_new)
+               mpol_put(mpol_new);
+       if (n_new)
+               kmem_cache_free(sn_cache, n_new);
+
+       return ret;
+
+alloc_new:
+       spin_unlock(&sp->lock);
+       ret = -ENOMEM;
+       n_new = kmem_cache_alloc(sn_cache, GFP_KERNEL);
+       if (!n_new)
+               goto err_out;
+       mpol_new = kmem_cache_alloc(policy_cache, GFP_KERNEL);
+       if (!mpol_new)
+               goto err_out;
+       goto restart;
+}
+
+/**
+ * mpol_shared_policy_init - initialize shared policy for inode
+ * @sp: pointer to inode shared policy
+ * @mpol:  struct mempolicy to install
+ *
+ * Install non-NULL @mpol in inode's shared policy rb-tree.
+ * On entry, the current task has a reference on a non-NULL @mpol.
+ * This must be released on exit.
+ * This is called at get_inode() calls and we can use GFP_KERNEL.
+ */
+void mpol_shared_policy_init(struct shared_policy *sp, struct mempolicy *mpol)
+{
+       int ret;
+
+       sp->root = RB_ROOT;             /* empty tree == default mempolicy */
+       spin_lock_init(&sp->lock);
+
+       if (mpol) {
+               struct vm_area_struct pvma;
+               struct mempolicy *new;
+               NODEMASK_SCRATCH(scratch);
+
+               if (!scratch)
+                       goto put_mpol;
+               /* contextualize the tmpfs mount point mempolicy */
+               new = mpol_new(mpol->mode, mpol->flags, &mpol->w.user_nodemask);
+               if (IS_ERR(new))
+                       goto free_scratch; /* no valid nodemask intersection */
+
+               task_lock(current);
+               ret = mpol_set_nodemask(new, &mpol->w.user_nodemask, scratch);
+               task_unlock(current);
+               if (ret)
+                       goto put_new;
+
+               /* Create pseudo-vma that contains just the policy */
+               memset(&pvma, 0, sizeof(struct vm_area_struct));
+               pvma.vm_end = TASK_SIZE;        /* policy covers entire file */
+               mpol_set_shared_policy(sp, &pvma, new); /* adds ref */
+
+put_new:
+               mpol_put(new);                  /* drop initial ref */
+free_scratch:
+               NODEMASK_SCRATCH_FREE(scratch);
+put_mpol:
+               mpol_put(mpol); /* drop our incoming ref on sb mpol */
+       }
+}
+
+int mpol_set_shared_policy(struct shared_policy *info,
+                       struct vm_area_struct *vma, struct mempolicy *npol)
+{
+       int err;
+       struct sp_node *new = NULL;
+       unsigned long sz = vma_pages(vma);
+
+       pr_debug("set_shared_policy %lx sz %lu %d %d %lx\n",
+                vma->vm_pgoff,
+                sz, npol ? npol->mode : -1,
+                npol ? npol->flags : -1,
+                npol ? nodes_addr(npol->v.nodes)[0] : NUMA_NO_NODE);
+
+       if (npol) {
+               new = sp_alloc(vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff + sz, npol);
+               if (!new)
+                       return -ENOMEM;
+       }
+       err = shared_policy_replace(info, vma->vm_pgoff, vma->vm_pgoff+sz, new);
+       if (err && new)
+               sp_free(new);
+       return err;
+}
+
+/* Free a backing policy store on inode delete. */
+void mpol_free_shared_policy(struct shared_policy *p)
+{
+       struct sp_node *n;
+       struct rb_node *next;
+
+       if (!p->root.rb_node)
+               return;
+       spin_lock(&p->lock);
+       next = rb_first(&p->root);
+       while (next) {
+               n = rb_entry(next, struct sp_node, nd);
+               next = rb_next(&n->nd);
+               sp_delete(p, n);
+       }
+       spin_unlock(&p->lock);
+}
+
+#ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
+static int __initdata numabalancing_override;
+
+static void __init check_numabalancing_enable(void)
+{
+       bool numabalancing_default = false;
+
+       if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA_BALANCING_DEFAULT_ENABLED))
+               numabalancing_default = true;
+
+       /* Parsed by setup_numabalancing. override == 1 enables, -1 disables */
+       if (numabalancing_override)
+               set_numabalancing_state(numabalancing_override == 1);
+
+       if (num_online_nodes() > 1 && !numabalancing_override) {
+               pr_info("%s automatic NUMA balancing. "
+                       "Configure with numa_balancing= or the "
+                       "kernel.numa_balancing sysctl",
+                       numabalancing_default ? "Enabling" : "Disabling");
+               set_numabalancing_state(numabalancing_default);
+       }
+}
+
+static int __init setup_numabalancing(char *str)
+{
+       int ret = 0;
+       if (!str)
+               goto out;
+
+       if (!strcmp(str, "enable")) {
+               numabalancing_override = 1;
+               ret = 1;
+       } else if (!strcmp(str, "disable")) {
+               numabalancing_override = -1;
+               ret = 1;
+       }
+out:
+       if (!ret)
+               pr_warn("Unable to parse numa_balancing=\n");
+
+       return ret;
+}
+__setup("numa_balancing=", setup_numabalancing);
+#else
+static inline void __init check_numabalancing_enable(void)
+{
+}
+#endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
+
+/* assumes fs == KERNEL_DS */
+void __init numa_policy_init(void)
+{
+       nodemask_t interleave_nodes;
+       unsigned long largest = 0;
+       int nid, prefer = 0;
+
+       policy_cache = kmem_cache_create("numa_policy",
+                                        sizeof(struct mempolicy),
+                                        0, SLAB_PANIC, NULL);
+
+       sn_cache = kmem_cache_create("shared_policy_node",
+                                    sizeof(struct sp_node),
+                                    0, SLAB_PANIC, NULL);
+
+       for_each_node(nid) {
+               preferred_node_policy[nid] = (struct mempolicy) {
+                       .refcnt = ATOMIC_INIT(1),
+                       .mode = MPOL_PREFERRED,
+                       .flags = MPOL_F_MOF | MPOL_F_MORON,
+                       .v = { .preferred_node = nid, },
+               };
+       }
+
+       /*
+        * Set interleaving policy for system init. Interleaving is only
+        * enabled across suitably sized nodes (default is >= 16MB), or
+        * fall back to the largest node if they're all smaller.
+        */
+       nodes_clear(interleave_nodes);
+       for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
+               unsigned long total_pages = node_present_pages(nid);
+
+               /* Preserve the largest node */
+               if (largest < total_pages) {
+                       largest = total_pages;
+                       prefer = nid;
+               }
+
+               /* Interleave this node? */
+               if ((total_pages << PAGE_SHIFT) >= (16 << 20))
+                       node_set(nid, interleave_nodes);
+       }
+
+       /* All too small, use the largest */
+       if (unlikely(nodes_empty(interleave_nodes)))
+               node_set(prefer, interleave_nodes);
+
+       if (do_set_mempolicy(MPOL_INTERLEAVE, 0, &interleave_nodes))
+               pr_err("%s: interleaving failed\n", __func__);
+
+       check_numabalancing_enable();
+}
+
+/* Reset policy of current process to default */
+void numa_default_policy(void)
+{
+       do_set_mempolicy(MPOL_DEFAULT, 0, NULL);
+}
+
+/*
+ * Parse and format mempolicy from/to strings
+ */
+
+/*
+ * "local" is implemented internally by MPOL_PREFERRED with MPOL_F_LOCAL flag.
+ */
+static const char * const policy_modes[] =
+{
+       [MPOL_DEFAULT]    = "default",
+       [MPOL_PREFERRED]  = "prefer",
+       [MPOL_BIND]       = "bind",
+       [MPOL_INTERLEAVE] = "interleave",
+       [MPOL_LOCAL]      = "local",
+};
+
+
+#ifdef CONFIG_TMPFS
+/**
+ * mpol_parse_str - parse string to mempolicy, for tmpfs mpol mount option.
+ * @str:  string containing mempolicy to parse
+ * @mpol:  pointer to struct mempolicy pointer, returned on success.
+ *
+ * Format of input:
+ *     <mode>[=<flags>][:<nodelist>]
+ *
+ * On success, returns 0, else 1
+ */
+int mpol_parse_str(char *str, struct mempolicy **mpol)
+{
+       struct mempolicy *new = NULL;
+       unsigned short mode;
+       unsigned short mode_flags;
+       nodemask_t nodes;
+       char *nodelist = strchr(str, ':');
+       char *flags = strchr(str, '=');
+       int err = 1;
+
+       if (nodelist) {
+               /* NUL-terminate mode or flags string */
+               *nodelist++ = '\0';
+               if (nodelist_parse(nodelist, nodes))
+                       goto out;
+               if (!nodes_subset(nodes, node_states[N_MEMORY]))
+                       goto out;
+       } else
+               nodes_clear(nodes);
+
+       if (flags)
+               *flags++ = '\0';        /* terminate mode string */
+
+       for (mode = 0; mode < MPOL_MAX; mode++) {
+               if (!strcmp(str, policy_modes[mode])) {
+                       break;
+               }
+       }
+       if (mode >= MPOL_MAX)
+               goto out;
+
+       switch (mode) {
+       case MPOL_PREFERRED:
+               /*
+                * Insist on a nodelist of one node only
+                */
+               if (nodelist) {
+                       char *rest = nodelist;
+                       while (isdigit(*rest))
+                               rest++;
+                       if (*rest)
+                               goto out;
+               }
+               break;
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               /*
+                * Default to online nodes with memory if no nodelist
+                */
+               if (!nodelist)
+                       nodes = node_states[N_MEMORY];
+               break;
+       case MPOL_LOCAL:
+               /*
+                * Don't allow a nodelist;  mpol_new() checks flags
+                */
+               if (nodelist)
+                       goto out;
+               mode = MPOL_PREFERRED;
+               break;
+       case MPOL_DEFAULT:
+               /*
+                * Insist on a empty nodelist
+                */
+               if (!nodelist)
+                       err = 0;
+               goto out;
+       case MPOL_BIND:
+               /*
+                * Insist on a nodelist
+                */
+               if (!nodelist)
+                       goto out;
+       }
+
+       mode_flags = 0;
+       if (flags) {
+               /*
+                * Currently, we only support two mutually exclusive
+                * mode flags.
+                */
+               if (!strcmp(flags, "static"))
+                       mode_flags |= MPOL_F_STATIC_NODES;
+               else if (!strcmp(flags, "relative"))
+                       mode_flags |= MPOL_F_RELATIVE_NODES;
+               else
+                       goto out;
+       }
+
+       new = mpol_new(mode, mode_flags, &nodes);
+       if (IS_ERR(new))
+               goto out;
+
+       /*
+        * Save nodes for mpol_to_str() to show the tmpfs mount options
+        * for /proc/mounts, /proc/pid/mounts and /proc/pid/mountinfo.
+        */
+       if (mode != MPOL_PREFERRED)
+               new->v.nodes = nodes;
+       else if (nodelist)
+               new->v.preferred_node = first_node(nodes);
+       else
+               new->flags |= MPOL_F_LOCAL;
+
+       /*
+        * Save nodes for contextualization: this will be used to "clone"
+        * the mempolicy in a specific context [cpuset] at a later time.
+        */
+       new->w.user_nodemask = nodes;
+
+       err = 0;
+
+out:
+       /* Restore string for error message */
+       if (nodelist)
+               *--nodelist = ':';
+       if (flags)
+               *--flags = '=';
+       if (!err)
+               *mpol = new;
+       return err;
+}
+#endif /* CONFIG_TMPFS */
+
+/**
+ * mpol_to_str - format a mempolicy structure for printing
+ * @buffer:  to contain formatted mempolicy string
+ * @maxlen:  length of @buffer
+ * @pol:  pointer to mempolicy to be formatted
+ *
+ * Convert @pol into a string.  If @buffer is too short, truncate the string.
+ * Recommend a @maxlen of at least 32 for the longest mode, "interleave", the
+ * longest flag, "relative", and to display at least a few node ids.
+ */
+void mpol_to_str(char *buffer, int maxlen, struct mempolicy *pol)
+{
+       char *p = buffer;
+       nodemask_t nodes = NODE_MASK_NONE;
+       unsigned short mode = MPOL_DEFAULT;
+       unsigned short flags = 0;
+
+       if (pol && pol != &default_policy && !(pol->flags & MPOL_F_MORON)) {
+               mode = pol->mode;
+               flags = pol->flags;
+       }
+
+       switch (mode) {
+       case MPOL_DEFAULT:
+               break;
+       case MPOL_PREFERRED:
+               if (flags & MPOL_F_LOCAL)
+                       mode = MPOL_LOCAL;
+               else
+                       node_set(pol->v.preferred_node, nodes);
+               break;
+       case MPOL_BIND:
+       case MPOL_INTERLEAVE:
+               nodes = pol->v.nodes;
+               break;
+       default:
+               WARN_ON_ONCE(1);
+               snprintf(p, maxlen, "unknown");
+               return;
+       }
+
+       p += snprintf(p, maxlen, "%s", policy_modes[mode]);
+
+       if (flags & MPOL_MODE_FLAGS) {
+               p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "=");
+
+               /*
+                * Currently, the only defined flags are mutually exclusive
+                */
+               if (flags & MPOL_F_STATIC_NODES)
+                       p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "static");
+               else if (flags & MPOL_F_RELATIVE_NODES)
+                       p += snprintf(p, buffer + maxlen - p, "relative");
+       }
+
+       if (!nodes_empty(nodes))
+               p += scnprintf(p, buffer + maxlen - p, ":%*pbl",
+                              nodemask_pr_args(&nodes));
+}