Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * Memory Migration functionality - linux/mm/migrate.c
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 2006 Silicon Graphics, Inc., Christoph Lameter
6 : : *
7 : : * Page migration was first developed in the context of the memory hotplug
8 : : * project. The main authors of the migration code are:
9 : : *
10 : : * IWAMOTO Toshihiro <iwamoto@valinux.co.jp>
11 : : * Hirokazu Takahashi <taka@valinux.co.jp>
12 : : * Dave Hansen <haveblue@us.ibm.com>
13 : : * Christoph Lameter
14 : : */
15 : :
16 : : #include <linux/migrate.h>
17 : : #include <linux/export.h>
18 : : #include <linux/swap.h>
19 : : #include <linux/swapops.h>
20 : : #include <linux/pagemap.h>
21 : : #include <linux/buffer_head.h>
22 : : #include <linux/mm_inline.h>
23 : : #include <linux/nsproxy.h>
24 : : #include <linux/pagevec.h>
25 : : #include <linux/ksm.h>
26 : : #include <linux/rmap.h>
27 : : #include <linux/topology.h>
28 : : #include <linux/cpu.h>
29 : : #include <linux/cpuset.h>
30 : : #include <linux/writeback.h>
31 : : #include <linux/mempolicy.h>
32 : : #include <linux/vmalloc.h>
33 : : #include <linux/security.h>
34 : : #include <linux/backing-dev.h>
35 : : #include <linux/compaction.h>
36 : : #include <linux/syscalls.h>
37 : : #include <linux/compat.h>
38 : : #include <linux/hugetlb.h>
39 : : #include <linux/hugetlb_cgroup.h>
40 : : #include <linux/gfp.h>
41 : : #include <linux/pagewalk.h>
42 : : #include <linux/pfn_t.h>
43 : : #include <linux/memremap.h>
44 : : #include <linux/userfaultfd_k.h>
45 : : #include <linux/balloon_compaction.h>
46 : : #include <linux/mmu_notifier.h>
47 : : #include <linux/page_idle.h>
48 : : #include <linux/page_owner.h>
49 : : #include <linux/sched/mm.h>
50 : : #include <linux/ptrace.h>
51 : :
52 : : #include <asm/tlbflush.h>
53 : :
54 : : #define CREATE_TRACE_POINTS
55 : : #include <trace/events/migrate.h>
56 : :
57 : : #include "internal.h"
58 : :
59 : : /*
60 : : * migrate_prep() needs to be called before we start compiling a list of pages
61 : : * to be migrated using isolate_lru_page(). If scheduling work on other CPUs is
62 : : * undesirable, use migrate_prep_local()
63 : : */
64 : 3 : int migrate_prep(void)
65 : : {
66 : : /*
67 : : * Clear the LRU lists so pages can be isolated.
68 : : * Note that pages may be moved off the LRU after we have
69 : : * drained them. Those pages will fail to migrate like other
70 : : * pages that may be busy.
71 : : */
72 : 3 : lru_add_drain_all();
73 : :
74 : 3 : return 0;
75 : : }
76 : :
77 : : /* Do the necessary work of migrate_prep but not if it involves other CPUs */
78 : 0 : int migrate_prep_local(void)
79 : : {
80 : 0 : lru_add_drain();
81 : :
82 : 0 : return 0;
83 : : }
84 : :
85 : 0 : int isolate_movable_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
86 : : {
87 : : struct address_space *mapping;
88 : :
89 : : /*
90 : : * Avoid burning cycles with pages that are yet under __free_pages(),
91 : : * or just got freed under us.
92 : : *
93 : : * In case we 'win' a race for a movable page being freed under us and
94 : : * raise its refcount preventing __free_pages() from doing its job
95 : : * the put_page() at the end of this block will take care of
96 : : * release this page, thus avoiding a nasty leakage.
97 : : */
98 : 0 : if (unlikely(!get_page_unless_zero(page)))
99 : : goto out;
100 : :
101 : : /*
102 : : * Check PageMovable before holding a PG_lock because page's owner
103 : : * assumes anybody doesn't touch PG_lock of newly allocated page
104 : : * so unconditionally grabbing the lock ruins page's owner side.
105 : : */
106 : 0 : if (unlikely(!__PageMovable(page)))
107 : : goto out_putpage;
108 : : /*
109 : : * As movable pages are not isolated from LRU lists, concurrent
110 : : * compaction threads can race against page migration functions
111 : : * as well as race against the releasing a page.
112 : : *
113 : : * In order to avoid having an already isolated movable page
114 : : * being (wrongly) re-isolated while it is under migration,
115 : : * or to avoid attempting to isolate pages being released,
116 : : * lets be sure we have the page lock
117 : : * before proceeding with the movable page isolation steps.
118 : : */
119 : 0 : if (unlikely(!trylock_page(page)))
120 : : goto out_putpage;
121 : :
122 : 0 : if (!PageMovable(page) || PageIsolated(page))
123 : : goto out_no_isolated;
124 : :
125 : 0 : mapping = page_mapping(page);
126 : : VM_BUG_ON_PAGE(!mapping, page);
127 : :
128 : 0 : if (!mapping->a_ops->isolate_page(page, mode))
129 : : goto out_no_isolated;
130 : :
131 : : /* Driver shouldn't use PG_isolated bit of page->flags */
132 : 0 : WARN_ON_ONCE(PageIsolated(page));
133 : : __SetPageIsolated(page);
134 : 0 : unlock_page(page);
135 : :
136 : 0 : return 0;
137 : :
138 : : out_no_isolated:
139 : 0 : unlock_page(page);
140 : : out_putpage:
141 : 0 : put_page(page);
142 : : out:
143 : : return -EBUSY;
144 : : }
145 : :
146 : : /* It should be called on page which is PG_movable */
147 : 0 : void putback_movable_page(struct page *page)
148 : : {
149 : : struct address_space *mapping;
150 : :
151 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
152 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageMovable(page), page);
153 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
154 : :
155 : 0 : mapping = page_mapping(page);
156 : 0 : mapping->a_ops->putback_page(page);
157 : : __ClearPageIsolated(page);
158 : 0 : }
159 : :
160 : : /*
161 : : * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
162 : : * from where they were once taken off for compaction/migration.
163 : : *
164 : : * This function shall be used whenever the isolated pageset has been
165 : : * built from lru, balloon, hugetlbfs page. See isolate_migratepages_range()
166 : : * and isolate_huge_page().
167 : : */
168 : 0 : void putback_movable_pages(struct list_head *l)
169 : : {
170 : : struct page *page;
171 : : struct page *page2;
172 : :
173 : 0 : list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
174 : : if (unlikely(PageHuge(page))) {
175 : : putback_active_hugepage(page);
176 : : continue;
177 : : }
178 : : list_del(&page->lru);
179 : : /*
180 : : * We isolated non-lru movable page so here we can use
181 : : * __PageMovable because LRU page's mapping cannot have
182 : : * PAGE_MAPPING_MOVABLE.
183 : : */
184 : 0 : if (unlikely(__PageMovable(page))) {
185 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
186 : 0 : lock_page(page);
187 : 0 : if (PageMovable(page))
188 : 0 : putback_movable_page(page);
189 : : else
190 : : __ClearPageIsolated(page);
191 : 0 : unlock_page(page);
192 : 0 : put_page(page);
193 : : } else {
194 : 0 : mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
195 : 0 : page_is_file_cache(page), -hpage_nr_pages(page));
196 : 0 : putback_lru_page(page);
197 : : }
198 : : }
199 : 0 : }
200 : :
201 : : /*
202 : : * Restore a potential migration pte to a working pte entry
203 : : */
204 : 0 : static bool remove_migration_pte(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
205 : : unsigned long addr, void *old)
206 : : {
207 : 0 : struct page_vma_mapped_walk pvmw = {
208 : : .page = old,
209 : : .vma = vma,
210 : : .address = addr,
211 : : .flags = PVMW_SYNC | PVMW_MIGRATION,
212 : : };
213 : : struct page *new;
214 : : pte_t pte;
215 : : swp_entry_t entry;
216 : :
217 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
218 : 0 : while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
219 : : if (PageKsm(page))
220 : : new = page;
221 : : else
222 : 0 : new = page - pvmw.page->index +
223 : 0 : linear_page_index(vma, pvmw.address);
224 : :
225 : : #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
226 : : /* PMD-mapped THP migration entry */
227 : : if (!pvmw.pte) {
228 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageHuge(page) || !PageTransCompound(page), page);
229 : : remove_migration_pmd(&pvmw, new);
230 : : continue;
231 : : }
232 : : #endif
233 : :
234 : 0 : get_page(new);
235 : 0 : pte = pte_mkold(mk_pte(new, READ_ONCE(vma->vm_page_prot)));
236 : : if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
237 : : pte = pte_mksoft_dirty(pte);
238 : :
239 : : /*
240 : : * Recheck VMA as permissions can change since migration started
241 : : */
242 : 0 : entry = pte_to_swp_entry(*pvmw.pte);
243 : 0 : if (is_write_migration_entry(entry))
244 : : pte = maybe_mkwrite(pte, vma);
245 : :
246 : : if (unlikely(is_zone_device_page(new))) {
247 : : if (is_device_private_page(new)) {
248 : : entry = make_device_private_entry(new, pte_write(pte));
249 : : pte = swp_entry_to_pte(entry);
250 : : }
251 : : }
252 : :
253 : : #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
254 : : if (PageHuge(new)) {
255 : : pte = pte_mkhuge(pte);
256 : : pte = arch_make_huge_pte(pte, vma, new, 0);
257 : : set_huge_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
258 : : if (PageAnon(new))
259 : : hugepage_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address);
260 : : else
261 : : page_dup_rmap(new, true);
262 : : } else
263 : : #endif
264 : : {
265 : 0 : set_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
266 : :
267 : 0 : if (PageAnon(new))
268 : 0 : page_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address, false);
269 : : else
270 : 0 : page_add_file_rmap(new, false);
271 : : }
272 : 0 : if (vma->vm_flags & VM_LOCKED && !PageTransCompound(new))
273 : 0 : mlock_vma_page(new);
274 : :
275 : : if (PageTransHuge(page) && PageMlocked(page))
276 : : clear_page_mlock(page);
277 : :
278 : : /* No need to invalidate - it was non-present before */
279 : : update_mmu_cache(vma, pvmw.address, pvmw.pte);
280 : : }
281 : :
282 : 0 : return true;
283 : : }
284 : :
285 : : /*
286 : : * Get rid of all migration entries and replace them by
287 : : * references to the indicated page.
288 : : */
289 : 0 : void remove_migration_ptes(struct page *old, struct page *new, bool locked)
290 : : {
291 : 0 : struct rmap_walk_control rwc = {
292 : : .rmap_one = remove_migration_pte,
293 : : .arg = old,
294 : : };
295 : :
296 : 0 : if (locked)
297 : 0 : rmap_walk_locked(new, &rwc);
298 : : else
299 : 0 : rmap_walk(new, &rwc);
300 : 0 : }
301 : :
302 : : /*
303 : : * Something used the pte of a page under migration. We need to
304 : : * get to the page and wait until migration is finished.
305 : : * When we return from this function the fault will be retried.
306 : : */
307 : 0 : void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
308 : : spinlock_t *ptl)
309 : : {
310 : : pte_t pte;
311 : : swp_entry_t entry;
312 : : struct page *page;
313 : :
314 : : spin_lock(ptl);
315 : 0 : pte = *ptep;
316 : 0 : if (!is_swap_pte(pte))
317 : : goto out;
318 : :
319 : : entry = pte_to_swp_entry(pte);
320 : 0 : if (!is_migration_entry(entry))
321 : : goto out;
322 : :
323 : 0 : page = migration_entry_to_page(entry);
324 : :
325 : : /*
326 : : * Once page cache replacement of page migration started, page_count
327 : : * is zero; but we must not call put_and_wait_on_page_locked() without
328 : : * a ref. Use get_page_unless_zero(), and just fault again if it fails.
329 : : */
330 : 0 : if (!get_page_unless_zero(page))
331 : : goto out;
332 : : pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
333 : 0 : put_and_wait_on_page_locked(page);
334 : 0 : return;
335 : : out:
336 : : pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
337 : : }
338 : :
339 : 0 : void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
340 : : unsigned long address)
341 : : {
342 : : spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
343 : 0 : pte_t *ptep = pte_offset_map(pmd, address);
344 : 0 : __migration_entry_wait(mm, ptep, ptl);
345 : 0 : }
346 : :
347 : 0 : void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma,
348 : : struct mm_struct *mm, pte_t *pte)
349 : : {
350 : : spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), mm, pte);
351 : 0 : __migration_entry_wait(mm, pte, ptl);
352 : 0 : }
353 : :
354 : : #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
355 : : void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
356 : : {
357 : : spinlock_t *ptl;
358 : : struct page *page;
359 : :
360 : : ptl = pmd_lock(mm, pmd);
361 : : if (!is_pmd_migration_entry(*pmd))
362 : : goto unlock;
363 : : page = migration_entry_to_page(pmd_to_swp_entry(*pmd));
364 : : if (!get_page_unless_zero(page))
365 : : goto unlock;
366 : : spin_unlock(ptl);
367 : : put_and_wait_on_page_locked(page);
368 : : return;
369 : : unlock:
370 : : spin_unlock(ptl);
371 : : }
372 : : #endif
373 : :
374 : : static int expected_page_refs(struct address_space *mapping, struct page *page)
375 : : {
376 : : int expected_count = 1;
377 : :
378 : : /*
379 : : * Device public or private pages have an extra refcount as they are
380 : : * ZONE_DEVICE pages.
381 : : */
382 : : expected_count += is_device_private_page(page);
383 : 0 : if (mapping)
384 : 0 : expected_count += hpage_nr_pages(page) + page_has_private(page);
385 : :
386 : : return expected_count;
387 : : }
388 : :
389 : : /*
390 : : * Replace the page in the mapping.
391 : : *
392 : : * The number of remaining references must be:
393 : : * 1 for anonymous pages without a mapping
394 : : * 2 for pages with a mapping
395 : : * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
396 : : */
397 : 0 : int migrate_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
398 : : struct page *newpage, struct page *page, int extra_count)
399 : : {
400 : 0 : XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, page_index(page));
401 : : struct zone *oldzone, *newzone;
402 : : int dirty;
403 : 0 : int expected_count = expected_page_refs(mapping, page) + extra_count;
404 : :
405 : 0 : if (!mapping) {
406 : : /* Anonymous page without mapping */
407 : 0 : if (page_count(page) != expected_count)
408 : : return -EAGAIN;
409 : :
410 : : /* No turning back from here */
411 : 0 : newpage->index = page->index;
412 : 0 : newpage->mapping = page->mapping;
413 : 0 : if (PageSwapBacked(page))
414 : : __SetPageSwapBacked(newpage);
415 : :
416 : : return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
417 : : }
418 : :
419 : : oldzone = page_zone(page);
420 : : newzone = page_zone(newpage);
421 : :
422 : 0 : xas_lock_irq(&xas);
423 : 0 : if (page_count(page) != expected_count || xas_load(&xas) != page) {
424 : 0 : xas_unlock_irq(&xas);
425 : 0 : return -EAGAIN;
426 : : }
427 : :
428 : 0 : if (!page_ref_freeze(page, expected_count)) {
429 : 0 : xas_unlock_irq(&xas);
430 : 0 : return -EAGAIN;
431 : : }
432 : :
433 : : /*
434 : : * Now we know that no one else is looking at the page:
435 : : * no turning back from here.
436 : : */
437 : 0 : newpage->index = page->index;
438 : 0 : newpage->mapping = page->mapping;
439 : : page_ref_add(newpage, hpage_nr_pages(page)); /* add cache reference */
440 : 0 : if (PageSwapBacked(page)) {
441 : : __SetPageSwapBacked(newpage);
442 : 0 : if (PageSwapCache(page)) {
443 : : SetPageSwapCache(newpage);
444 : 0 : set_page_private(newpage, page_private(page));
445 : : }
446 : : } else {
447 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageSwapCache(page), page);
448 : : }
449 : :
450 : : /* Move dirty while page refs frozen and newpage not yet exposed */
451 : : dirty = PageDirty(page);
452 : 0 : if (dirty) {
453 : : ClearPageDirty(page);
454 : : SetPageDirty(newpage);
455 : : }
456 : :
457 : 0 : xas_store(&xas, newpage);
458 : : if (PageTransHuge(page)) {
459 : : int i;
460 : :
461 : : for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
462 : : xas_next(&xas);
463 : : xas_store(&xas, newpage);
464 : : }
465 : : }
466 : :
467 : : /*
468 : : * Drop cache reference from old page by unfreezing
469 : : * to one less reference.
470 : : * We know this isn't the last reference.
471 : : */
472 : 0 : page_ref_unfreeze(page, expected_count - hpage_nr_pages(page));
473 : :
474 : 0 : xas_unlock(&xas);
475 : : /* Leave irq disabled to prevent preemption while updating stats */
476 : :
477 : : /*
478 : : * If moved to a different zone then also account
479 : : * the page for that zone. Other VM counters will be
480 : : * taken care of when we establish references to the
481 : : * new page and drop references to the old page.
482 : : *
483 : : * Note that anonymous pages are accounted for
484 : : * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_MAPPED if they
485 : : * are mapped to swap space.
486 : : */
487 : 0 : if (newzone != oldzone) {
488 : 0 : __dec_node_state(oldzone->zone_pgdat, NR_FILE_PAGES);
489 : 0 : __inc_node_state(newzone->zone_pgdat, NR_FILE_PAGES);
490 : 0 : if (PageSwapBacked(page) && !PageSwapCache(page)) {
491 : 0 : __dec_node_state(oldzone->zone_pgdat, NR_SHMEM);
492 : 0 : __inc_node_state(newzone->zone_pgdat, NR_SHMEM);
493 : : }
494 : 0 : if (dirty && mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
495 : 0 : __dec_node_state(oldzone->zone_pgdat, NR_FILE_DIRTY);
496 : 0 : __dec_zone_state(oldzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING);
497 : 0 : __inc_node_state(newzone->zone_pgdat, NR_FILE_DIRTY);
498 : 0 : __inc_zone_state(newzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING);
499 : : }
500 : : }
501 : 0 : local_irq_enable();
502 : :
503 : 0 : return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
504 : : }
505 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_page_move_mapping);
506 : :
507 : : /*
508 : : * The expected number of remaining references is the same as that
509 : : * of migrate_page_move_mapping().
510 : : */
511 : 0 : int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
512 : : struct page *newpage, struct page *page)
513 : : {
514 : 0 : XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, page_index(page));
515 : : int expected_count;
516 : :
517 : 0 : xas_lock_irq(&xas);
518 : 0 : expected_count = 2 + page_has_private(page);
519 : 0 : if (page_count(page) != expected_count || xas_load(&xas) != page) {
520 : 0 : xas_unlock_irq(&xas);
521 : 0 : return -EAGAIN;
522 : : }
523 : :
524 : 0 : if (!page_ref_freeze(page, expected_count)) {
525 : 0 : xas_unlock_irq(&xas);
526 : 0 : return -EAGAIN;
527 : : }
528 : :
529 : 0 : newpage->index = page->index;
530 : 0 : newpage->mapping = page->mapping;
531 : :
532 : 0 : get_page(newpage);
533 : :
534 : 0 : xas_store(&xas, newpage);
535 : :
536 : 0 : page_ref_unfreeze(page, expected_count - 1);
537 : :
538 : 0 : xas_unlock_irq(&xas);
539 : :
540 : 0 : return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
541 : : }
542 : :
543 : : /*
544 : : * Gigantic pages are so large that we do not guarantee that page++ pointer
545 : : * arithmetic will work across the entire page. We need something more
546 : : * specialized.
547 : : */
548 : : static void __copy_gigantic_page(struct page *dst, struct page *src,
549 : : int nr_pages)
550 : : {
551 : : int i;
552 : : struct page *dst_base = dst;
553 : : struct page *src_base = src;
554 : :
555 : : for (i = 0; i < nr_pages; ) {
556 : : cond_resched();
557 : : copy_highpage(dst, src);
558 : :
559 : : i++;
560 : : dst = mem_map_next(dst, dst_base, i);
561 : : src = mem_map_next(src, src_base, i);
562 : : }
563 : : }
564 : :
565 : : static void copy_huge_page(struct page *dst, struct page *src)
566 : : {
567 : : int i;
568 : : int nr_pages;
569 : :
570 : : if (PageHuge(src)) {
571 : : /* hugetlbfs page */
572 : : struct hstate *h = page_hstate(src);
573 : : nr_pages = pages_per_huge_page(h);
574 : :
575 : : if (unlikely(nr_pages > MAX_ORDER_NR_PAGES)) {
576 : : __copy_gigantic_page(dst, src, nr_pages);
577 : : return;
578 : : }
579 : : } else {
580 : : /* thp page */
581 : : BUG_ON(!PageTransHuge(src));
582 : : nr_pages = hpage_nr_pages(src);
583 : : }
584 : :
585 : : for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
586 : : cond_resched();
587 : : copy_highpage(dst + i, src + i);
588 : : }
589 : : }
590 : :
591 : : /*
592 : : * Copy the page to its new location
593 : : */
594 : 0 : void migrate_page_states(struct page *newpage, struct page *page)
595 : : {
596 : : int cpupid;
597 : :
598 : 0 : if (PageError(page))
599 : : SetPageError(newpage);
600 : 0 : if (PageReferenced(page))
601 : : SetPageReferenced(newpage);
602 : 0 : if (PageUptodate(page))
603 : : SetPageUptodate(newpage);
604 : 0 : if (TestClearPageActive(page)) {
605 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageUnevictable(page), page);
606 : : SetPageActive(newpage);
607 : 0 : } else if (TestClearPageUnevictable(page))
608 : : SetPageUnevictable(newpage);
609 : 0 : if (PageWorkingset(page))
610 : : SetPageWorkingset(newpage);
611 : 0 : if (PageChecked(page))
612 : : SetPageChecked(newpage);
613 : 0 : if (PageMappedToDisk(page))
614 : : SetPageMappedToDisk(newpage);
615 : :
616 : : /* Move dirty on pages not done by migrate_page_move_mapping() */
617 : 0 : if (PageDirty(page))
618 : : SetPageDirty(newpage);
619 : :
620 : : if (page_is_young(page))
621 : : set_page_young(newpage);
622 : : if (page_is_idle(page))
623 : : set_page_idle(newpage);
624 : :
625 : : /*
626 : : * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
627 : : * future migrations of this same page.
628 : : */
629 : : cpupid = page_cpupid_xchg_last(page, -1);
630 : : page_cpupid_xchg_last(newpage, cpupid);
631 : :
632 : : ksm_migrate_page(newpage, page);
633 : : /*
634 : : * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
635 : : * get_ksm_page() depends upon ksm_migrate_page() and PageSwapCache().
636 : : */
637 : 0 : if (PageSwapCache(page))
638 : : ClearPageSwapCache(page);
639 : : ClearPagePrivate(page);
640 : 0 : set_page_private(page, 0);
641 : :
642 : : /*
643 : : * If any waiters have accumulated on the new page then
644 : : * wake them up.
645 : : */
646 : 0 : if (PageWriteback(newpage))
647 : 0 : end_page_writeback(newpage);
648 : :
649 : : copy_page_owner(page, newpage);
650 : :
651 : 0 : mem_cgroup_migrate(page, newpage);
652 : 0 : }
653 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_page_states);
654 : :
655 : 0 : void migrate_page_copy(struct page *newpage, struct page *page)
656 : : {
657 : : if (PageHuge(page) || PageTransHuge(page))
658 : : copy_huge_page(newpage, page);
659 : : else
660 : 0 : copy_highpage(newpage, page);
661 : :
662 : 0 : migrate_page_states(newpage, page);
663 : 0 : }
664 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_page_copy);
665 : :
666 : : /************************************************************
667 : : * Migration functions
668 : : ***********************************************************/
669 : :
670 : : /*
671 : : * Common logic to directly migrate a single LRU page suitable for
672 : : * pages that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
673 : : *
674 : : * Pages are locked upon entry and exit.
675 : : */
676 : 0 : int migrate_page(struct address_space *mapping,
677 : : struct page *newpage, struct page *page,
678 : : enum migrate_mode mode)
679 : : {
680 : : int rc;
681 : :
682 : 0 : BUG_ON(PageWriteback(page)); /* Writeback must be complete */
683 : :
684 : 0 : rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
685 : :
686 : 0 : if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
687 : : return rc;
688 : :
689 : 0 : if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
690 : : migrate_page_copy(newpage, page);
691 : : else
692 : 0 : migrate_page_states(newpage, page);
693 : : return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
694 : : }
695 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_page);
696 : :
697 : : #ifdef CONFIG_BLOCK
698 : : /* Returns true if all buffers are successfully locked */
699 : 0 : static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
700 : : enum migrate_mode mode)
701 : : {
702 : : struct buffer_head *bh = head;
703 : :
704 : : /* Simple case, sync compaction */
705 : 0 : if (mode != MIGRATE_ASYNC) {
706 : : do {
707 : 0 : lock_buffer(bh);
708 : 0 : bh = bh->b_this_page;
709 : :
710 : 0 : } while (bh != head);
711 : :
712 : : return true;
713 : : }
714 : :
715 : : /* async case, we cannot block on lock_buffer so use trylock_buffer */
716 : : do {
717 : 0 : if (!trylock_buffer(bh)) {
718 : : /*
719 : : * We failed to lock the buffer and cannot stall in
720 : : * async migration. Release the taken locks
721 : : */
722 : 0 : struct buffer_head *failed_bh = bh;
723 : : bh = head;
724 : 0 : while (bh != failed_bh) {
725 : 0 : unlock_buffer(bh);
726 : 0 : bh = bh->b_this_page;
727 : : }
728 : : return false;
729 : : }
730 : :
731 : 0 : bh = bh->b_this_page;
732 : 0 : } while (bh != head);
733 : : return true;
734 : : }
735 : :
736 : 0 : static int __buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
737 : : struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode,
738 : : bool check_refs)
739 : : {
740 : : struct buffer_head *bh, *head;
741 : : int rc;
742 : : int expected_count;
743 : :
744 : 0 : if (!page_has_buffers(page))
745 : 0 : return migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
746 : :
747 : : /* Check whether page does not have extra refs before we do more work */
748 : : expected_count = expected_page_refs(mapping, page);
749 : 0 : if (page_count(page) != expected_count)
750 : : return -EAGAIN;
751 : :
752 : 0 : head = page_buffers(page);
753 : 0 : if (!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode))
754 : : return -EAGAIN;
755 : :
756 : 0 : if (check_refs) {
757 : : bool busy;
758 : : bool invalidated = false;
759 : :
760 : : recheck_buffers:
761 : : busy = false;
762 : : spin_lock(&mapping->private_lock);
763 : : bh = head;
764 : : do {
765 : 0 : if (atomic_read(&bh->b_count)) {
766 : : busy = true;
767 : : break;
768 : : }
769 : 0 : bh = bh->b_this_page;
770 : 0 : } while (bh != head);
771 : 0 : if (busy) {
772 : 0 : if (invalidated) {
773 : : rc = -EAGAIN;
774 : : goto unlock_buffers;
775 : : }
776 : : spin_unlock(&mapping->private_lock);
777 : 0 : invalidate_bh_lrus();
778 : : invalidated = true;
779 : 0 : goto recheck_buffers;
780 : : }
781 : : }
782 : :
783 : 0 : rc = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
784 : 0 : if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
785 : : goto unlock_buffers;
786 : :
787 : : ClearPagePrivate(page);
788 : 0 : set_page_private(newpage, page_private(page));
789 : 0 : set_page_private(page, 0);
790 : 0 : put_page(page);
791 : 0 : get_page(newpage);
792 : :
793 : : bh = head;
794 : : do {
795 : 0 : set_bh_page(bh, newpage, bh_offset(bh));
796 : 0 : bh = bh->b_this_page;
797 : :
798 : 0 : } while (bh != head);
799 : :
800 : : SetPagePrivate(newpage);
801 : :
802 : 0 : if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
803 : : migrate_page_copy(newpage, page);
804 : : else
805 : 0 : migrate_page_states(newpage, page);
806 : :
807 : : rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
808 : : unlock_buffers:
809 : 0 : if (check_refs)
810 : : spin_unlock(&mapping->private_lock);
811 : : bh = head;
812 : : do {
813 : 0 : unlock_buffer(bh);
814 : 0 : bh = bh->b_this_page;
815 : :
816 : 0 : } while (bh != head);
817 : :
818 : : return rc;
819 : : }
820 : :
821 : : /*
822 : : * Migration function for pages with buffers. This function can only be used
823 : : * if the underlying filesystem guarantees that no other references to "page"
824 : : * exist. For example attached buffer heads are accessed only under page lock.
825 : : */
826 : 0 : int buffer_migrate_page(struct address_space *mapping,
827 : : struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
828 : : {
829 : 0 : return __buffer_migrate_page(mapping, newpage, page, mode, false);
830 : : }
831 : : EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_page);
832 : :
833 : : /*
834 : : * Same as above except that this variant is more careful and checks that there
835 : : * are also no buffer head references. This function is the right one for
836 : : * mappings where buffer heads are directly looked up and referenced (such as
837 : : * block device mappings).
838 : : */
839 : 0 : int buffer_migrate_page_norefs(struct address_space *mapping,
840 : : struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
841 : : {
842 : 0 : return __buffer_migrate_page(mapping, newpage, page, mode, true);
843 : : }
844 : : #endif
845 : :
846 : : /*
847 : : * Writeback a page to clean the dirty state
848 : : */
849 : 0 : static int writeout(struct address_space *mapping, struct page *page)
850 : : {
851 : 0 : struct writeback_control wbc = {
852 : : .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
853 : : .nr_to_write = 1,
854 : : .range_start = 0,
855 : : .range_end = LLONG_MAX,
856 : : .for_reclaim = 1
857 : : };
858 : : int rc;
859 : :
860 : 0 : if (!mapping->a_ops->writepage)
861 : : /* No write method for the address space */
862 : : return -EINVAL;
863 : :
864 : 0 : if (!clear_page_dirty_for_io(page))
865 : : /* Someone else already triggered a write */
866 : : return -EAGAIN;
867 : :
868 : : /*
869 : : * A dirty page may imply that the underlying filesystem has
870 : : * the page on some queue. So the page must be clean for
871 : : * migration. Writeout may mean we loose the lock and the
872 : : * page state is no longer what we checked for earlier.
873 : : * At this point we know that the migration attempt cannot
874 : : * be successful.
875 : : */
876 : 0 : remove_migration_ptes(page, page, false);
877 : :
878 : 0 : rc = mapping->a_ops->writepage(page, &wbc);
879 : :
880 : 0 : if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
881 : : /* unlocked. Relock */
882 : 0 : lock_page(page);
883 : :
884 : 0 : return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
885 : : }
886 : :
887 : : /*
888 : : * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
889 : : */
890 : 0 : static int fallback_migrate_page(struct address_space *mapping,
891 : : struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
892 : : {
893 : 0 : if (PageDirty(page)) {
894 : : /* Only writeback pages in full synchronous migration */
895 : 0 : switch (mode) {
896 : : case MIGRATE_SYNC:
897 : : case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
898 : : break;
899 : : default:
900 : : return -EBUSY;
901 : : }
902 : 0 : return writeout(mapping, page);
903 : : }
904 : :
905 : : /*
906 : : * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
907 : : * We must have no buffers or drop them.
908 : : */
909 : 0 : if (page_has_private(page) &&
910 : 0 : !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
911 : 0 : return mode == MIGRATE_SYNC ? -EAGAIN : -EBUSY;
912 : :
913 : 0 : return migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
914 : : }
915 : :
916 : : /*
917 : : * Move a page to a newly allocated page
918 : : * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
919 : : *
920 : : * The new page will have replaced the old page if this function
921 : : * is successful.
922 : : *
923 : : * Return value:
924 : : * < 0 - error code
925 : : * MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
926 : : */
927 : 0 : static int move_to_new_page(struct page *newpage, struct page *page,
928 : : enum migrate_mode mode)
929 : : {
930 : : struct address_space *mapping;
931 : : int rc = -EAGAIN;
932 : 0 : bool is_lru = !__PageMovable(page);
933 : :
934 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
935 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
936 : :
937 : 0 : mapping = page_mapping(page);
938 : :
939 : 0 : if (likely(is_lru)) {
940 : 0 : if (!mapping)
941 : 0 : rc = migrate_page(mapping, newpage, page, mode);
942 : 0 : else if (mapping->a_ops->migratepage)
943 : : /*
944 : : * Most pages have a mapping and most filesystems
945 : : * provide a migratepage callback. Anonymous pages
946 : : * are part of swap space which also has its own
947 : : * migratepage callback. This is the most common path
948 : : * for page migration.
949 : : */
950 : 0 : rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping, newpage,
951 : : page, mode);
952 : : else
953 : 0 : rc = fallback_migrate_page(mapping, newpage,
954 : : page, mode);
955 : : } else {
956 : : /*
957 : : * In case of non-lru page, it could be released after
958 : : * isolation step. In that case, we shouldn't try migration.
959 : : */
960 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
961 : 0 : if (!PageMovable(page)) {
962 : : rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
963 : : __ClearPageIsolated(page);
964 : : goto out;
965 : : }
966 : :
967 : 0 : rc = mapping->a_ops->migratepage(mapping, newpage,
968 : : page, mode);
969 : 0 : WARN_ON_ONCE(rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS &&
970 : : !PageIsolated(page));
971 : : }
972 : :
973 : : /*
974 : : * When successful, old pagecache page->mapping must be cleared before
975 : : * page is freed; but stats require that PageAnon be left as PageAnon.
976 : : */
977 : 0 : if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
978 : 0 : if (__PageMovable(page)) {
979 : : VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
980 : :
981 : : /*
982 : : * We clear PG_movable under page_lock so any compactor
983 : : * cannot try to migrate this page.
984 : : */
985 : : __ClearPageIsolated(page);
986 : : }
987 : :
988 : : /*
989 : : * Anonymous and movable page->mapping will be cleard by
990 : : * free_pages_prepare so don't reset it here for keeping
991 : : * the type to work PageAnon, for example.
992 : : */
993 : 0 : if (!PageMappingFlags(page))
994 : 0 : page->mapping = NULL;
995 : :
996 : : if (likely(!is_zone_device_page(newpage)))
997 : 0 : flush_dcache_page(newpage);
998 : :
999 : : }
1000 : : out:
1001 : 0 : return rc;
1002 : : }
1003 : :
1004 : 0 : static int __unmap_and_move(struct page *page, struct page *newpage,
1005 : : int force, enum migrate_mode mode)
1006 : : {
1007 : : int rc = -EAGAIN;
1008 : : int page_was_mapped = 0;
1009 : : struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1010 : : bool is_lru = !__PageMovable(page);
1011 : :
1012 : 0 : if (!trylock_page(page)) {
1013 : 0 : if (!force || mode == MIGRATE_ASYNC)
1014 : : goto out;
1015 : :
1016 : : /*
1017 : : * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
1018 : : * For example, during page readahead pages are added locked
1019 : : * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
1020 : : * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
1021 : : * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
1022 : : * mpage_readpages). If an allocation happens for the
1023 : : * second or third page, the process can end up locking
1024 : : * the same page twice and deadlocking. Rather than
1025 : : * trying to be clever about what pages can be locked,
1026 : : * avoid the use of lock_page for direct compaction
1027 : : * altogether.
1028 : : */
1029 : 0 : if (current->flags & PF_MEMALLOC)
1030 : : goto out;
1031 : :
1032 : 0 : lock_page(page);
1033 : : }
1034 : :
1035 : 0 : if (PageWriteback(page)) {
1036 : : /*
1037 : : * Only in the case of a full synchronous migration is it
1038 : : * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
1039 : : * the retry loop is too short and in the sync-light case,
1040 : : * the overhead of stalling is too much
1041 : : */
1042 : 0 : switch (mode) {
1043 : : case MIGRATE_SYNC:
1044 : : case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1045 : : break;
1046 : : default:
1047 : : rc = -EBUSY;
1048 : : goto out_unlock;
1049 : : }
1050 : 0 : if (!force)
1051 : : goto out_unlock;
1052 : 0 : wait_on_page_writeback(page);
1053 : : }
1054 : :
1055 : : /*
1056 : : * By try_to_unmap(), page->mapcount goes down to 0 here. In this case,
1057 : : * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrates a page.
1058 : : * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
1059 : : * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
1060 : : * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
1061 : : * just care Anon page here.
1062 : : *
1063 : : * Only page_get_anon_vma() understands the subtleties of
1064 : : * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
1065 : : * But if we cannot get anon_vma, then we won't need it anyway,
1066 : : * because that implies that the anon page is no longer mapped
1067 : : * (and cannot be remapped so long as we hold the page lock).
1068 : : */
1069 : 0 : if (PageAnon(page) && !PageKsm(page))
1070 : 0 : anon_vma = page_get_anon_vma(page);
1071 : :
1072 : : /*
1073 : : * Block others from accessing the new page when we get around to
1074 : : * establishing additional references. We are usually the only one
1075 : : * holding a reference to newpage at this point. We used to have a BUG
1076 : : * here if trylock_page(newpage) fails, but would like to allow for
1077 : : * cases where there might be a race with the previous use of newpage.
1078 : : * This is much like races on refcount of oldpage: just don't BUG().
1079 : : */
1080 : 0 : if (unlikely(!trylock_page(newpage)))
1081 : : goto out_unlock;
1082 : :
1083 : 0 : if (unlikely(!is_lru)) {
1084 : 0 : rc = move_to_new_page(newpage, page, mode);
1085 : 0 : goto out_unlock_both;
1086 : : }
1087 : :
1088 : : /*
1089 : : * Corner case handling:
1090 : : * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
1091 : : * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
1092 : : * Calling try_to_unmap() against a page->mapping==NULL page will
1093 : : * trigger a BUG. So handle it here.
1094 : : * 2. An orphaned page (see truncate_complete_page) might have
1095 : : * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
1096 : : * offlining. Everywhere else except page reclaim, the page is
1097 : : * invisible to the vm, so the page can not be migrated. So try to
1098 : : * free the metadata, so the page can be freed.
1099 : : */
1100 : 0 : if (!page->mapping) {
1101 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(page), page);
1102 : 0 : if (page_has_private(page)) {
1103 : 0 : try_to_free_buffers(page);
1104 : 0 : goto out_unlock_both;
1105 : : }
1106 : 0 : } else if (page_mapped(page)) {
1107 : : /* Establish migration ptes */
1108 : : VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(page) && !PageKsm(page) && !anon_vma,
1109 : : page);
1110 : 0 : try_to_unmap(page,
1111 : : TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
1112 : : page_was_mapped = 1;
1113 : : }
1114 : :
1115 : 0 : if (!page_mapped(page))
1116 : 0 : rc = move_to_new_page(newpage, page, mode);
1117 : :
1118 : 0 : if (page_was_mapped)
1119 : 0 : remove_migration_ptes(page,
1120 : : rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? newpage : page, false);
1121 : :
1122 : : out_unlock_both:
1123 : 0 : unlock_page(newpage);
1124 : : out_unlock:
1125 : : /* Drop an anon_vma reference if we took one */
1126 : 0 : if (anon_vma)
1127 : 0 : put_anon_vma(anon_vma);
1128 : 0 : unlock_page(page);
1129 : : out:
1130 : : /*
1131 : : * If migration is successful, decrease refcount of the newpage
1132 : : * which will not free the page because new page owner increased
1133 : : * refcounter. As well, if it is LRU page, add the page to LRU
1134 : : * list in here. Use the old state of the isolated source page to
1135 : : * determine if we migrated a LRU page. newpage was already unlocked
1136 : : * and possibly modified by its owner - don't rely on the page
1137 : : * state.
1138 : : */
1139 : 0 : if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1140 : 0 : if (unlikely(!is_lru))
1141 : 0 : put_page(newpage);
1142 : : else
1143 : 0 : putback_lru_page(newpage);
1144 : : }
1145 : :
1146 : 0 : return rc;
1147 : : }
1148 : :
1149 : : /*
1150 : : * gcc 4.7 and 4.8 on arm get an ICEs when inlining unmap_and_move(). Work
1151 : : * around it.
1152 : : */
1153 : : #if defined(CONFIG_ARM) && \
1154 : : defined(GCC_VERSION) && GCC_VERSION < 40900 && GCC_VERSION >= 40700
1155 : : #define ICE_noinline noinline
1156 : : #else
1157 : : #define ICE_noinline
1158 : : #endif
1159 : :
1160 : : /*
1161 : : * Obtain the lock on page, remove all ptes and migrate the page
1162 : : * to the newly allocated page in newpage.
1163 : : */
1164 : 0 : static ICE_noinline int unmap_and_move(new_page_t get_new_page,
1165 : : free_page_t put_new_page,
1166 : : unsigned long private, struct page *page,
1167 : : int force, enum migrate_mode mode,
1168 : : enum migrate_reason reason)
1169 : : {
1170 : : int rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1171 : : struct page *newpage;
1172 : :
1173 : : if (!thp_migration_supported() && PageTransHuge(page))
1174 : : return -ENOMEM;
1175 : :
1176 : 0 : newpage = get_new_page(page, private);
1177 : 0 : if (!newpage)
1178 : : return -ENOMEM;
1179 : :
1180 : 0 : if (page_count(page) == 1) {
1181 : : /* page was freed from under us. So we are done. */
1182 : : ClearPageActive(page);
1183 : : ClearPageUnevictable(page);
1184 : 0 : if (unlikely(__PageMovable(page))) {
1185 : 0 : lock_page(page);
1186 : 0 : if (!PageMovable(page))
1187 : : __ClearPageIsolated(page);
1188 : 0 : unlock_page(page);
1189 : : }
1190 : 0 : if (put_new_page)
1191 : 0 : put_new_page(newpage, private);
1192 : : else
1193 : 0 : put_page(newpage);
1194 : : goto out;
1195 : : }
1196 : :
1197 : 0 : rc = __unmap_and_move(page, newpage, force, mode);
1198 : : if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1199 : : set_page_owner_migrate_reason(newpage, reason);
1200 : :
1201 : : out:
1202 : 0 : if (rc != -EAGAIN) {
1203 : : /*
1204 : : * A page that has been migrated has all references
1205 : : * removed and will be freed. A page that has not been
1206 : : * migrated will have kepts its references and be
1207 : : * restored.
1208 : : */
1209 : : list_del(&page->lru);
1210 : :
1211 : : /*
1212 : : * Compaction can migrate also non-LRU pages which are
1213 : : * not accounted to NR_ISOLATED_*. They can be recognized
1214 : : * as __PageMovable
1215 : : */
1216 : 0 : if (likely(!__PageMovable(page)))
1217 : 0 : mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
1218 : 0 : page_is_file_cache(page), -hpage_nr_pages(page));
1219 : : }
1220 : :
1221 : : /*
1222 : : * If migration is successful, releases reference grabbed during
1223 : : * isolation. Otherwise, restore the page to right list unless
1224 : : * we want to retry.
1225 : : */
1226 : 0 : if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1227 : 0 : put_page(page);
1228 : : if (reason == MR_MEMORY_FAILURE) {
1229 : : /*
1230 : : * Set PG_HWPoison on just freed page
1231 : : * intentionally. Although it's rather weird,
1232 : : * it's how HWPoison flag works at the moment.
1233 : : */
1234 : : if (set_hwpoison_free_buddy_page(page))
1235 : : num_poisoned_pages_inc();
1236 : : }
1237 : : } else {
1238 : 0 : if (rc != -EAGAIN) {
1239 : 0 : if (likely(!__PageMovable(page))) {
1240 : 0 : putback_lru_page(page);
1241 : 0 : goto put_new;
1242 : : }
1243 : :
1244 : 0 : lock_page(page);
1245 : 0 : if (PageMovable(page))
1246 : 0 : putback_movable_page(page);
1247 : : else
1248 : : __ClearPageIsolated(page);
1249 : 0 : unlock_page(page);
1250 : 0 : put_page(page);
1251 : : }
1252 : : put_new:
1253 : 0 : if (put_new_page)
1254 : 0 : put_new_page(newpage, private);
1255 : : else
1256 : 0 : put_page(newpage);
1257 : : }
1258 : :
1259 : 0 : return rc;
1260 : : }
1261 : :
1262 : : /*
1263 : : * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
1264 : : *
1265 : : * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
1266 : : * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
1267 : : * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
1268 : : * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
1269 : : * and writeback status of all subpages are counted in the reference
1270 : : * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
1271 : : * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
1272 : : * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
1273 : : * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
1274 : : * hugepage migration fails without data corruption.
1275 : : *
1276 : : * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
1277 : : * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
1278 : : * will wait in the page fault for migration to complete.
1279 : : */
1280 : : static int unmap_and_move_huge_page(new_page_t get_new_page,
1281 : : free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1282 : : struct page *hpage, int force,
1283 : : enum migrate_mode mode, int reason)
1284 : : {
1285 : : int rc = -EAGAIN;
1286 : : int page_was_mapped = 0;
1287 : : struct page *new_hpage;
1288 : : struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1289 : :
1290 : : /*
1291 : : * Migratability of hugepages depends on architectures and their size.
1292 : : * This check is necessary because some callers of hugepage migration
1293 : : * like soft offline and memory hotremove don't walk through page
1294 : : * tables or check whether the hugepage is pmd-based or not before
1295 : : * kicking migration.
1296 : : */
1297 : : if (!hugepage_migration_supported(page_hstate(hpage))) {
1298 : : putback_active_hugepage(hpage);
1299 : : return -ENOSYS;
1300 : : }
1301 : :
1302 : : new_hpage = get_new_page(hpage, private);
1303 : : if (!new_hpage)
1304 : : return -ENOMEM;
1305 : :
1306 : : if (!trylock_page(hpage)) {
1307 : : if (!force)
1308 : : goto out;
1309 : : switch (mode) {
1310 : : case MIGRATE_SYNC:
1311 : : case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1312 : : break;
1313 : : default:
1314 : : goto out;
1315 : : }
1316 : : lock_page(hpage);
1317 : : }
1318 : :
1319 : : /*
1320 : : * Check for pages which are in the process of being freed. Without
1321 : : * page_mapping() set, hugetlbfs specific move page routine will not
1322 : : * be called and we could leak usage counts for subpools.
1323 : : */
1324 : : if (page_private(hpage) && !page_mapping(hpage)) {
1325 : : rc = -EBUSY;
1326 : : goto out_unlock;
1327 : : }
1328 : :
1329 : : if (PageAnon(hpage))
1330 : : anon_vma = page_get_anon_vma(hpage);
1331 : :
1332 : : if (unlikely(!trylock_page(new_hpage)))
1333 : : goto put_anon;
1334 : :
1335 : : if (page_mapped(hpage)) {
1336 : : try_to_unmap(hpage,
1337 : : TTU_MIGRATION|TTU_IGNORE_MLOCK|TTU_IGNORE_ACCESS);
1338 : : page_was_mapped = 1;
1339 : : }
1340 : :
1341 : : if (!page_mapped(hpage))
1342 : : rc = move_to_new_page(new_hpage, hpage, mode);
1343 : :
1344 : : if (page_was_mapped)
1345 : : remove_migration_ptes(hpage,
1346 : : rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? new_hpage : hpage, false);
1347 : :
1348 : : unlock_page(new_hpage);
1349 : :
1350 : : put_anon:
1351 : : if (anon_vma)
1352 : : put_anon_vma(anon_vma);
1353 : :
1354 : : if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1355 : : move_hugetlb_state(hpage, new_hpage, reason);
1356 : : put_new_page = NULL;
1357 : : }
1358 : :
1359 : : out_unlock:
1360 : : unlock_page(hpage);
1361 : : out:
1362 : : if (rc != -EAGAIN)
1363 : : putback_active_hugepage(hpage);
1364 : :
1365 : : /*
1366 : : * If migration was not successful and there's a freeing callback, use
1367 : : * it. Otherwise, put_page() will drop the reference grabbed during
1368 : : * isolation.
1369 : : */
1370 : : if (put_new_page)
1371 : : put_new_page(new_hpage, private);
1372 : : else
1373 : : putback_active_hugepage(new_hpage);
1374 : :
1375 : : return rc;
1376 : : }
1377 : :
1378 : : /*
1379 : : * migrate_pages - migrate the pages specified in a list, to the free pages
1380 : : * supplied as the target for the page migration
1381 : : *
1382 : : * @from: The list of pages to be migrated.
1383 : : * @get_new_page: The function used to allocate free pages to be used
1384 : : * as the target of the page migration.
1385 : : * @put_new_page: The function used to free target pages if migration
1386 : : * fails, or NULL if no special handling is necessary.
1387 : : * @private: Private data to be passed on to get_new_page()
1388 : : * @mode: The migration mode that specifies the constraints for
1389 : : * page migration, if any.
1390 : : * @reason: The reason for page migration.
1391 : : *
1392 : : * The function returns after 10 attempts or if no pages are movable any more
1393 : : * because the list has become empty or no retryable pages exist any more.
1394 : : * The caller should call putback_movable_pages() to return pages to the LRU
1395 : : * or free list only if ret != 0.
1396 : : *
1397 : : * Returns the number of pages that were not migrated, or an error code.
1398 : : */
1399 : 3 : int migrate_pages(struct list_head *from, new_page_t get_new_page,
1400 : : free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1401 : : enum migrate_mode mode, int reason)
1402 : : {
1403 : : int retry = 1;
1404 : : int nr_failed = 0;
1405 : : int nr_succeeded = 0;
1406 : : int pass = 0;
1407 : : struct page *page;
1408 : : struct page *page2;
1409 : 3 : int swapwrite = current->flags & PF_SWAPWRITE;
1410 : : int rc;
1411 : :
1412 : 3 : if (!swapwrite)
1413 : 3 : current->flags |= PF_SWAPWRITE;
1414 : :
1415 : 3 : for(pass = 0; pass < 10 && retry; pass++) {
1416 : : retry = 0;
1417 : :
1418 : 3 : list_for_each_entry_safe(page, page2, from, lru) {
1419 : : retry:
1420 : 0 : cond_resched();
1421 : :
1422 : : if (PageHuge(page))
1423 : : rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_page,
1424 : : put_new_page, private, page,
1425 : : pass > 2, mode, reason);
1426 : : else
1427 : 0 : rc = unmap_and_move(get_new_page, put_new_page,
1428 : : private, page, pass > 2, mode,
1429 : : reason);
1430 : :
1431 : 0 : switch(rc) {
1432 : : case -ENOMEM:
1433 : : /*
1434 : : * THP migration might be unsupported or the
1435 : : * allocation could've failed so we should
1436 : : * retry on the same page with the THP split
1437 : : * to base pages.
1438 : : *
1439 : : * Head page is retried immediately and tail
1440 : : * pages are added to the tail of the list so
1441 : : * we encounter them after the rest of the list
1442 : : * is processed.
1443 : : */
1444 : : if (PageTransHuge(page) && !PageHuge(page)) {
1445 : : lock_page(page);
1446 : : rc = split_huge_page_to_list(page, from);
1447 : : unlock_page(page);
1448 : : if (!rc) {
1449 : : list_safe_reset_next(page, page2, lru);
1450 : : goto retry;
1451 : : }
1452 : : }
1453 : 0 : nr_failed++;
1454 : 0 : goto out;
1455 : : case -EAGAIN:
1456 : 0 : retry++;
1457 : 0 : break;
1458 : : case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1459 : 0 : nr_succeeded++;
1460 : 0 : break;
1461 : : default:
1462 : : /*
1463 : : * Permanent failure (-EBUSY, -ENOSYS, etc.):
1464 : : * unlike -EAGAIN case, the failed page is
1465 : : * removed from migration page list and not
1466 : : * retried in the next outer loop.
1467 : : */
1468 : 0 : nr_failed++;
1469 : 0 : break;
1470 : : }
1471 : : }
1472 : : }
1473 : 3 : nr_failed += retry;
1474 : : rc = nr_failed;
1475 : : out:
1476 : 3 : if (nr_succeeded)
1477 : : count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, nr_succeeded);
1478 : 3 : if (nr_failed)
1479 : : count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, nr_failed);
1480 : 3 : trace_mm_migrate_pages(nr_succeeded, nr_failed, mode, reason);
1481 : :
1482 : 3 : if (!swapwrite)
1483 : 3 : current->flags &= ~PF_SWAPWRITE;
1484 : :
1485 : 3 : return rc;
1486 : : }
1487 : :
1488 : : #ifdef CONFIG_NUMA
1489 : :
1490 : : static int store_status(int __user *status, int start, int value, int nr)
1491 : : {
1492 : : while (nr-- > 0) {
1493 : : if (put_user(value, status + start))
1494 : : return -EFAULT;
1495 : : start++;
1496 : : }
1497 : :
1498 : : return 0;
1499 : : }
1500 : :
1501 : : static int do_move_pages_to_node(struct mm_struct *mm,
1502 : : struct list_head *pagelist, int node)
1503 : : {
1504 : : int err;
1505 : :
1506 : : if (list_empty(pagelist))
1507 : : return 0;
1508 : :
1509 : : err = migrate_pages(pagelist, alloc_new_node_page, NULL, node,
1510 : : MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL);
1511 : : if (err)
1512 : : putback_movable_pages(pagelist);
1513 : : return err;
1514 : : }
1515 : :
1516 : : /*
1517 : : * Resolves the given address to a struct page, isolates it from the LRU and
1518 : : * puts it to the given pagelist.
1519 : : * Returns:
1520 : : * errno - if the page cannot be found/isolated
1521 : : * 0 - when it doesn't have to be migrated because it is already on the
1522 : : * target node
1523 : : * 1 - when it has been queued
1524 : : */
1525 : : static int add_page_for_migration(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1526 : : int node, struct list_head *pagelist, bool migrate_all)
1527 : : {
1528 : : struct vm_area_struct *vma;
1529 : : struct page *page;
1530 : : unsigned int follflags;
1531 : : int err;
1532 : :
1533 : : down_read(&mm->mmap_sem);
1534 : : err = -EFAULT;
1535 : : vma = find_vma(mm, addr);
1536 : : if (!vma || addr < vma->vm_start || !vma_migratable(vma))
1537 : : goto out;
1538 : :
1539 : : /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1540 : : follflags = FOLL_GET | FOLL_DUMP;
1541 : : page = follow_page(vma, addr, follflags);
1542 : :
1543 : : err = PTR_ERR(page);
1544 : : if (IS_ERR(page))
1545 : : goto out;
1546 : :
1547 : : err = -ENOENT;
1548 : : if (!page)
1549 : : goto out;
1550 : :
1551 : : err = 0;
1552 : : if (page_to_nid(page) == node)
1553 : : goto out_putpage;
1554 : :
1555 : : err = -EACCES;
1556 : : if (page_mapcount(page) > 1 && !migrate_all)
1557 : : goto out_putpage;
1558 : :
1559 : : if (PageHuge(page)) {
1560 : : if (PageHead(page)) {
1561 : : isolate_huge_page(page, pagelist);
1562 : : err = 1;
1563 : : }
1564 : : } else {
1565 : : struct page *head;
1566 : :
1567 : : head = compound_head(page);
1568 : : err = isolate_lru_page(head);
1569 : : if (err)
1570 : : goto out_putpage;
1571 : :
1572 : : err = 1;
1573 : : list_add_tail(&head->lru, pagelist);
1574 : : mod_node_page_state(page_pgdat(head),
1575 : : NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_cache(head),
1576 : : hpage_nr_pages(head));
1577 : : }
1578 : : out_putpage:
1579 : : /*
1580 : : * Either remove the duplicate refcount from
1581 : : * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
1582 : : * not isolated.
1583 : : */
1584 : : put_page(page);
1585 : : out:
1586 : : up_read(&mm->mmap_sem);
1587 : : return err;
1588 : : }
1589 : :
1590 : : /*
1591 : : * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
1592 : : * the corresponding array of status.
1593 : : */
1594 : : static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
1595 : : unsigned long nr_pages,
1596 : : const void __user * __user *pages,
1597 : : const int __user *nodes,
1598 : : int __user *status, int flags)
1599 : : {
1600 : : int current_node = NUMA_NO_NODE;
1601 : : LIST_HEAD(pagelist);
1602 : : int start, i;
1603 : : int err = 0, err1;
1604 : :
1605 : : migrate_prep();
1606 : :
1607 : : for (i = start = 0; i < nr_pages; i++) {
1608 : : const void __user *p;
1609 : : unsigned long addr;
1610 : : int node;
1611 : :
1612 : : err = -EFAULT;
1613 : : if (get_user(p, pages + i))
1614 : : goto out_flush;
1615 : : if (get_user(node, nodes + i))
1616 : : goto out_flush;
1617 : : addr = (unsigned long)untagged_addr(p);
1618 : :
1619 : : err = -ENODEV;
1620 : : if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
1621 : : goto out_flush;
1622 : : if (!node_state(node, N_MEMORY))
1623 : : goto out_flush;
1624 : :
1625 : : err = -EACCES;
1626 : : if (!node_isset(node, task_nodes))
1627 : : goto out_flush;
1628 : :
1629 : : if (current_node == NUMA_NO_NODE) {
1630 : : current_node = node;
1631 : : start = i;
1632 : : } else if (node != current_node) {
1633 : : err = do_move_pages_to_node(mm, &pagelist, current_node);
1634 : : if (err) {
1635 : : /*
1636 : : * Positive err means the number of failed
1637 : : * pages to migrate. Since we are going to
1638 : : * abort and return the number of non-migrated
1639 : : * pages, so need to incude the rest of the
1640 : : * nr_pages that have not been attempted as
1641 : : * well.
1642 : : */
1643 : : if (err > 0)
1644 : : err += nr_pages - i - 1;
1645 : : goto out;
1646 : : }
1647 : : err = store_status(status, start, current_node, i - start);
1648 : : if (err)
1649 : : goto out;
1650 : : start = i;
1651 : : current_node = node;
1652 : : }
1653 : :
1654 : : /*
1655 : : * Errors in the page lookup or isolation are not fatal and we simply
1656 : : * report them via status
1657 : : */
1658 : : err = add_page_for_migration(mm, addr, current_node,
1659 : : &pagelist, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1660 : :
1661 : : if (!err) {
1662 : : /* The page is already on the target node */
1663 : : err = store_status(status, i, current_node, 1);
1664 : : if (err)
1665 : : goto out_flush;
1666 : : continue;
1667 : : } else if (err > 0) {
1668 : : /* The page is successfully queued for migration */
1669 : : continue;
1670 : : }
1671 : :
1672 : : err = store_status(status, i, err, 1);
1673 : : if (err)
1674 : : goto out_flush;
1675 : :
1676 : : err = do_move_pages_to_node(mm, &pagelist, current_node);
1677 : : if (err) {
1678 : : if (err > 0)
1679 : : err += nr_pages - i - 1;
1680 : : goto out;
1681 : : }
1682 : : if (i > start) {
1683 : : err = store_status(status, start, current_node, i - start);
1684 : : if (err)
1685 : : goto out;
1686 : : }
1687 : : current_node = NUMA_NO_NODE;
1688 : : }
1689 : : out_flush:
1690 : : if (list_empty(&pagelist))
1691 : : return err;
1692 : :
1693 : : /* Make sure we do not overwrite the existing error */
1694 : : err1 = do_move_pages_to_node(mm, &pagelist, current_node);
1695 : : /*
1696 : : * Don't have to report non-attempted pages here since:
1697 : : * - If the above loop is done gracefully all pages have been
1698 : : * attempted.
1699 : : * - If the above loop is aborted it means a fatal error
1700 : : * happened, should return ret.
1701 : : */
1702 : : if (!err1)
1703 : : err1 = store_status(status, start, current_node, i - start);
1704 : : if (err >= 0)
1705 : : err = err1;
1706 : : out:
1707 : : return err;
1708 : : }
1709 : :
1710 : : /*
1711 : : * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
1712 : : */
1713 : : static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1714 : : const void __user **pages, int *status)
1715 : : {
1716 : : unsigned long i;
1717 : :
1718 : : down_read(&mm->mmap_sem);
1719 : :
1720 : : for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1721 : : unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1722 : : struct vm_area_struct *vma;
1723 : : struct page *page;
1724 : : int err = -EFAULT;
1725 : :
1726 : : vma = find_vma(mm, addr);
1727 : : if (!vma || addr < vma->vm_start)
1728 : : goto set_status;
1729 : :
1730 : : /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1731 : : page = follow_page(vma, addr, FOLL_DUMP);
1732 : :
1733 : : err = PTR_ERR(page);
1734 : : if (IS_ERR(page))
1735 : : goto set_status;
1736 : :
1737 : : err = page ? page_to_nid(page) : -ENOENT;
1738 : : set_status:
1739 : : *status = err;
1740 : :
1741 : : pages++;
1742 : : status++;
1743 : : }
1744 : :
1745 : : up_read(&mm->mmap_sem);
1746 : : }
1747 : :
1748 : : /*
1749 : : * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1750 : : * a user array of status.
1751 : : */
1752 : : static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1753 : : const void __user * __user *pages,
1754 : : int __user *status)
1755 : : {
1756 : : #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16
1757 : : const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1758 : : int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
1759 : :
1760 : : while (nr_pages) {
1761 : : unsigned long chunk_nr;
1762 : :
1763 : : chunk_nr = nr_pages;
1764 : : if (chunk_nr > DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR)
1765 : : chunk_nr = DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR;
1766 : :
1767 : : if (copy_from_user(chunk_pages, pages, chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
1768 : : break;
1769 : :
1770 : : do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
1771 : :
1772 : : if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
1773 : : break;
1774 : :
1775 : : pages += chunk_nr;
1776 : : status += chunk_nr;
1777 : : nr_pages -= chunk_nr;
1778 : : }
1779 : : return nr_pages ? -EFAULT : 0;
1780 : : }
1781 : :
1782 : : /*
1783 : : * Move a list of pages in the address space of the currently executing
1784 : : * process.
1785 : : */
1786 : : static int kernel_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
1787 : : const void __user * __user *pages,
1788 : : const int __user *nodes,
1789 : : int __user *status, int flags)
1790 : : {
1791 : : struct task_struct *task;
1792 : : struct mm_struct *mm;
1793 : : int err;
1794 : : nodemask_t task_nodes;
1795 : :
1796 : : /* Check flags */
1797 : : if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
1798 : : return -EINVAL;
1799 : :
1800 : : if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
1801 : : return -EPERM;
1802 : :
1803 : : /* Find the mm_struct */
1804 : : rcu_read_lock();
1805 : : task = pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
1806 : : if (!task) {
1807 : : rcu_read_unlock();
1808 : : return -ESRCH;
1809 : : }
1810 : : get_task_struct(task);
1811 : :
1812 : : /*
1813 : : * Check if this process has the right to modify the specified
1814 : : * process. Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
1815 : : */
1816 : : if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
1817 : : rcu_read_unlock();
1818 : : err = -EPERM;
1819 : : goto out;
1820 : : }
1821 : : rcu_read_unlock();
1822 : :
1823 : : err = security_task_movememory(task);
1824 : : if (err)
1825 : : goto out;
1826 : :
1827 : : task_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
1828 : : mm = get_task_mm(task);
1829 : : put_task_struct(task);
1830 : :
1831 : : if (!mm)
1832 : : return -EINVAL;
1833 : :
1834 : : if (nodes)
1835 : : err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
1836 : : nodes, status, flags);
1837 : : else
1838 : : err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
1839 : :
1840 : : mmput(mm);
1841 : : return err;
1842 : :
1843 : : out:
1844 : : put_task_struct(task);
1845 : : return err;
1846 : : }
1847 : :
1848 : : SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
1849 : : const void __user * __user *, pages,
1850 : : const int __user *, nodes,
1851 : : int __user *, status, int, flags)
1852 : : {
1853 : : return kernel_move_pages(pid, nr_pages, pages, nodes, status, flags);
1854 : : }
1855 : :
1856 : : #ifdef CONFIG_COMPAT
1857 : : COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, compat_ulong_t, nr_pages,
1858 : : compat_uptr_t __user *, pages32,
1859 : : const int __user *, nodes,
1860 : : int __user *, status,
1861 : : int, flags)
1862 : : {
1863 : : const void __user * __user *pages;
1864 : : int i;
1865 : :
1866 : : pages = compat_alloc_user_space(nr_pages * sizeof(void *));
1867 : : for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1868 : : compat_uptr_t p;
1869 : :
1870 : : if (get_user(p, pages32 + i) ||
1871 : : put_user(compat_ptr(p), pages + i))
1872 : : return -EFAULT;
1873 : : }
1874 : : return kernel_move_pages(pid, nr_pages, pages, nodes, status, flags);
1875 : : }
1876 : : #endif /* CONFIG_COMPAT */
1877 : :
1878 : : #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1879 : : /*
1880 : : * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
1881 : : * pages. Currently it only checks the watermarks which crude
1882 : : */
1883 : : static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
1884 : : unsigned long nr_migrate_pages)
1885 : : {
1886 : : int z;
1887 : :
1888 : : for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
1889 : : struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
1890 : :
1891 : : if (!populated_zone(zone))
1892 : : continue;
1893 : :
1894 : : /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
1895 : : if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
1896 : : high_wmark_pages(zone) +
1897 : : nr_migrate_pages,
1898 : : 0, 0))
1899 : : continue;
1900 : : return true;
1901 : : }
1902 : : return false;
1903 : : }
1904 : :
1905 : : static struct page *alloc_misplaced_dst_page(struct page *page,
1906 : : unsigned long data)
1907 : : {
1908 : : int nid = (int) data;
1909 : : struct page *newpage;
1910 : :
1911 : : newpage = __alloc_pages_node(nid,
1912 : : (GFP_HIGHUSER_MOVABLE |
1913 : : __GFP_THISNODE | __GFP_NOMEMALLOC |
1914 : : __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN) &
1915 : : ~__GFP_RECLAIM, 0);
1916 : :
1917 : : return newpage;
1918 : : }
1919 : :
1920 : : static int numamigrate_isolate_page(pg_data_t *pgdat, struct page *page)
1921 : : {
1922 : : int page_lru;
1923 : :
1924 : : VM_BUG_ON_PAGE(compound_order(page) && !PageTransHuge(page), page);
1925 : :
1926 : : /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
1927 : : if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, compound_nr(page)))
1928 : : return 0;
1929 : :
1930 : : if (isolate_lru_page(page))
1931 : : return 0;
1932 : :
1933 : : /*
1934 : : * migrate_misplaced_transhuge_page() skips page migration's usual
1935 : : * check on page_count(), so we must do it here, now that the page
1936 : : * has been isolated: a GUP pin, or any other pin, prevents migration.
1937 : : * The expected page count is 3: 1 for page's mapcount and 1 for the
1938 : : * caller's pin and 1 for the reference taken by isolate_lru_page().
1939 : : */
1940 : : if (PageTransHuge(page) && page_count(page) != 3) {
1941 : : putback_lru_page(page);
1942 : : return 0;
1943 : : }
1944 : :
1945 : : page_lru = page_is_file_cache(page);
1946 : : mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON + page_lru,
1947 : : hpage_nr_pages(page));
1948 : :
1949 : : /*
1950 : : * Isolating the page has taken another reference, so the
1951 : : * caller's reference can be safely dropped without the page
1952 : : * disappearing underneath us during migration.
1953 : : */
1954 : : put_page(page);
1955 : : return 1;
1956 : : }
1957 : :
1958 : : bool pmd_trans_migrating(pmd_t pmd)
1959 : : {
1960 : : struct page *page = pmd_page(pmd);
1961 : : return PageLocked(page);
1962 : : }
1963 : :
1964 : : /*
1965 : : * Attempt to migrate a misplaced page to the specified destination
1966 : : * node. Caller is expected to have an elevated reference count on
1967 : : * the page that will be dropped by this function before returning.
1968 : : */
1969 : : int migrate_misplaced_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
1970 : : int node)
1971 : : {
1972 : : pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
1973 : : int isolated;
1974 : : int nr_remaining;
1975 : : LIST_HEAD(migratepages);
1976 : :
1977 : : /*
1978 : : * Don't migrate file pages that are mapped in multiple processes
1979 : : * with execute permissions as they are probably shared libraries.
1980 : : */
1981 : : if (page_mapcount(page) != 1 && page_is_file_cache(page) &&
1982 : : (vma->vm_flags & VM_EXEC))
1983 : : goto out;
1984 : :
1985 : : /*
1986 : : * Also do not migrate dirty pages as not all filesystems can move
1987 : : * dirty pages in MIGRATE_ASYNC mode which is a waste of cycles.
1988 : : */
1989 : : if (page_is_file_cache(page) && PageDirty(page))
1990 : : goto out;
1991 : :
1992 : : isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
1993 : : if (!isolated)
1994 : : goto out;
1995 : :
1996 : : list_add(&page->lru, &migratepages);
1997 : : nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_page,
1998 : : NULL, node, MIGRATE_ASYNC,
1999 : : MR_NUMA_MISPLACED);
2000 : : if (nr_remaining) {
2001 : : if (!list_empty(&migratepages)) {
2002 : : list_del(&page->lru);
2003 : : dec_node_page_state(page, NR_ISOLATED_ANON +
2004 : : page_is_file_cache(page));
2005 : : putback_lru_page(page);
2006 : : }
2007 : : isolated = 0;
2008 : : } else
2009 : : count_vm_numa_event(NUMA_PAGE_MIGRATE);
2010 : : BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
2011 : : return isolated;
2012 : :
2013 : : out:
2014 : : put_page(page);
2015 : : return 0;
2016 : : }
2017 : : #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2018 : :
2019 : : #if defined(CONFIG_NUMA_BALANCING) && defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)
2020 : : /*
2021 : : * Migrates a THP to a given target node. page must be locked and is unlocked
2022 : : * before returning.
2023 : : */
2024 : : int migrate_misplaced_transhuge_page(struct mm_struct *mm,
2025 : : struct vm_area_struct *vma,
2026 : : pmd_t *pmd, pmd_t entry,
2027 : : unsigned long address,
2028 : : struct page *page, int node)
2029 : : {
2030 : : spinlock_t *ptl;
2031 : : pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
2032 : : int isolated = 0;
2033 : : struct page *new_page = NULL;
2034 : : int page_lru = page_is_file_cache(page);
2035 : : unsigned long start = address & HPAGE_PMD_MASK;
2036 : :
2037 : : new_page = alloc_pages_node(node,
2038 : : (GFP_TRANSHUGE_LIGHT | __GFP_THISNODE),
2039 : : HPAGE_PMD_ORDER);
2040 : : if (!new_page)
2041 : : goto out_fail;
2042 : : prep_transhuge_page(new_page);
2043 : :
2044 : : isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
2045 : : if (!isolated) {
2046 : : put_page(new_page);
2047 : : goto out_fail;
2048 : : }
2049 : :
2050 : : /* Prepare a page as a migration target */
2051 : : __SetPageLocked(new_page);
2052 : : if (PageSwapBacked(page))
2053 : : __SetPageSwapBacked(new_page);
2054 : :
2055 : : /* anon mapping, we can simply copy page->mapping to the new page: */
2056 : : new_page->mapping = page->mapping;
2057 : : new_page->index = page->index;
2058 : : /* flush the cache before copying using the kernel virtual address */
2059 : : flush_cache_range(vma, start, start + HPAGE_PMD_SIZE);
2060 : : migrate_page_copy(new_page, page);
2061 : : WARN_ON(PageLRU(new_page));
2062 : :
2063 : : /* Recheck the target PMD */
2064 : : ptl = pmd_lock(mm, pmd);
2065 : : if (unlikely(!pmd_same(*pmd, entry) || !page_ref_freeze(page, 2))) {
2066 : : spin_unlock(ptl);
2067 : :
2068 : : /* Reverse changes made by migrate_page_copy() */
2069 : : if (TestClearPageActive(new_page))
2070 : : SetPageActive(page);
2071 : : if (TestClearPageUnevictable(new_page))
2072 : : SetPageUnevictable(page);
2073 : :
2074 : : unlock_page(new_page);
2075 : : put_page(new_page); /* Free it */
2076 : :
2077 : : /* Retake the callers reference and putback on LRU */
2078 : : get_page(page);
2079 : : putback_lru_page(page);
2080 : : mod_node_page_state(page_pgdat(page),
2081 : : NR_ISOLATED_ANON + page_lru, -HPAGE_PMD_NR);
2082 : :
2083 : : goto out_unlock;
2084 : : }
2085 : :
2086 : : entry = mk_huge_pmd(new_page, vma->vm_page_prot);
2087 : : entry = maybe_pmd_mkwrite(pmd_mkdirty(entry), vma);
2088 : :
2089 : : /*
2090 : : * Overwrite the old entry under pagetable lock and establish
2091 : : * the new PTE. Any parallel GUP will either observe the old
2092 : : * page blocking on the page lock, block on the page table
2093 : : * lock or observe the new page. The SetPageUptodate on the
2094 : : * new page and page_add_new_anon_rmap guarantee the copy is
2095 : : * visible before the pagetable update.
2096 : : */
2097 : : page_add_anon_rmap(new_page, vma, start, true);
2098 : : /*
2099 : : * At this point the pmd is numa/protnone (i.e. non present) and the TLB
2100 : : * has already been flushed globally. So no TLB can be currently
2101 : : * caching this non present pmd mapping. There's no need to clear the
2102 : : * pmd before doing set_pmd_at(), nor to flush the TLB after
2103 : : * set_pmd_at(). Clearing the pmd here would introduce a race
2104 : : * condition against MADV_DONTNEED, because MADV_DONTNEED only holds the
2105 : : * mmap_sem for reading. If the pmd is set to NULL at any given time,
2106 : : * MADV_DONTNEED won't wait on the pmd lock and it'll skip clearing this
2107 : : * pmd.
2108 : : */
2109 : : set_pmd_at(mm, start, pmd, entry);
2110 : : update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
2111 : :
2112 : : page_ref_unfreeze(page, 2);
2113 : : mlock_migrate_page(new_page, page);
2114 : : page_remove_rmap(page, true);
2115 : : set_page_owner_migrate_reason(new_page, MR_NUMA_MISPLACED);
2116 : :
2117 : : spin_unlock(ptl);
2118 : :
2119 : : /* Take an "isolate" reference and put new page on the LRU. */
2120 : : get_page(new_page);
2121 : : putback_lru_page(new_page);
2122 : :
2123 : : unlock_page(new_page);
2124 : : unlock_page(page);
2125 : : put_page(page); /* Drop the rmap reference */
2126 : : put_page(page); /* Drop the LRU isolation reference */
2127 : :
2128 : : count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, HPAGE_PMD_NR);
2129 : : count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, HPAGE_PMD_NR);
2130 : :
2131 : : mod_node_page_state(page_pgdat(page),
2132 : : NR_ISOLATED_ANON + page_lru,
2133 : : -HPAGE_PMD_NR);
2134 : : return isolated;
2135 : :
2136 : : out_fail:
2137 : : count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, HPAGE_PMD_NR);
2138 : : ptl = pmd_lock(mm, pmd);
2139 : : if (pmd_same(*pmd, entry)) {
2140 : : entry = pmd_modify(entry, vma->vm_page_prot);
2141 : : set_pmd_at(mm, start, pmd, entry);
2142 : : update_mmu_cache_pmd(vma, address, &entry);
2143 : : }
2144 : : spin_unlock(ptl);
2145 : :
2146 : : out_unlock:
2147 : : unlock_page(page);
2148 : : put_page(page);
2149 : : return 0;
2150 : : }
2151 : : #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2152 : :
2153 : : #endif /* CONFIG_NUMA */
2154 : :
2155 : : #ifdef CONFIG_DEVICE_PRIVATE
2156 : : static int migrate_vma_collect_hole(unsigned long start,
2157 : : unsigned long end,
2158 : : struct mm_walk *walk)
2159 : : {
2160 : : struct migrate_vma *migrate = walk->private;
2161 : : unsigned long addr;
2162 : :
2163 : : for (addr = start & PAGE_MASK; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
2164 : : migrate->src[migrate->npages] = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2165 : : migrate->dst[migrate->npages] = 0;
2166 : : migrate->npages++;
2167 : : migrate->cpages++;
2168 : : }
2169 : :
2170 : : return 0;
2171 : : }
2172 : :
2173 : : static int migrate_vma_collect_skip(unsigned long start,
2174 : : unsigned long end,
2175 : : struct mm_walk *walk)
2176 : : {
2177 : : struct migrate_vma *migrate = walk->private;
2178 : : unsigned long addr;
2179 : :
2180 : : for (addr = start & PAGE_MASK; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
2181 : : migrate->dst[migrate->npages] = 0;
2182 : : migrate->src[migrate->npages++] = 0;
2183 : : }
2184 : :
2185 : : return 0;
2186 : : }
2187 : :
2188 : : static int migrate_vma_collect_pmd(pmd_t *pmdp,
2189 : : unsigned long start,
2190 : : unsigned long end,
2191 : : struct mm_walk *walk)
2192 : : {
2193 : : struct migrate_vma *migrate = walk->private;
2194 : : struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
2195 : : struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2196 : : unsigned long addr = start, unmapped = 0;
2197 : : spinlock_t *ptl;
2198 : : pte_t *ptep;
2199 : :
2200 : : again:
2201 : : if (pmd_none(*pmdp))
2202 : : return migrate_vma_collect_hole(start, end, walk);
2203 : :
2204 : : if (pmd_trans_huge(*pmdp)) {
2205 : : struct page *page;
2206 : :
2207 : : ptl = pmd_lock(mm, pmdp);
2208 : : if (unlikely(!pmd_trans_huge(*pmdp))) {
2209 : : spin_unlock(ptl);
2210 : : goto again;
2211 : : }
2212 : :
2213 : : page = pmd_page(*pmdp);
2214 : : if (is_huge_zero_page(page)) {
2215 : : spin_unlock(ptl);
2216 : : split_huge_pmd(vma, pmdp, addr);
2217 : : if (pmd_trans_unstable(pmdp))
2218 : : return migrate_vma_collect_skip(start, end,
2219 : : walk);
2220 : : } else {
2221 : : int ret;
2222 : :
2223 : : get_page(page);
2224 : : spin_unlock(ptl);
2225 : : if (unlikely(!trylock_page(page)))
2226 : : return migrate_vma_collect_skip(start, end,
2227 : : walk);
2228 : : ret = split_huge_page(page);
2229 : : unlock_page(page);
2230 : : put_page(page);
2231 : : if (ret)
2232 : : return migrate_vma_collect_skip(start, end,
2233 : : walk);
2234 : : if (pmd_none(*pmdp))
2235 : : return migrate_vma_collect_hole(start, end,
2236 : : walk);
2237 : : }
2238 : : }
2239 : :
2240 : : if (unlikely(pmd_bad(*pmdp)))
2241 : : return migrate_vma_collect_skip(start, end, walk);
2242 : :
2243 : : ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmdp, addr, &ptl);
2244 : : arch_enter_lazy_mmu_mode();
2245 : :
2246 : : for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE, ptep++) {
2247 : : unsigned long mpfn, pfn;
2248 : : struct page *page;
2249 : : swp_entry_t entry;
2250 : : pte_t pte;
2251 : :
2252 : : pte = *ptep;
2253 : :
2254 : : if (pte_none(pte)) {
2255 : : mpfn = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2256 : : migrate->cpages++;
2257 : : goto next;
2258 : : }
2259 : :
2260 : : if (!pte_present(pte)) {
2261 : : mpfn = 0;
2262 : :
2263 : : /*
2264 : : * Only care about unaddressable device page special
2265 : : * page table entry. Other special swap entries are not
2266 : : * migratable, and we ignore regular swapped page.
2267 : : */
2268 : : entry = pte_to_swp_entry(pte);
2269 : : if (!is_device_private_entry(entry))
2270 : : goto next;
2271 : :
2272 : : page = device_private_entry_to_page(entry);
2273 : : mpfn = migrate_pfn(page_to_pfn(page)) |
2274 : : MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2275 : : if (is_write_device_private_entry(entry))
2276 : : mpfn |= MIGRATE_PFN_WRITE;
2277 : : } else {
2278 : : pfn = pte_pfn(pte);
2279 : : if (is_zero_pfn(pfn)) {
2280 : : mpfn = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2281 : : migrate->cpages++;
2282 : : goto next;
2283 : : }
2284 : : page = vm_normal_page(migrate->vma, addr, pte);
2285 : : mpfn = migrate_pfn(pfn) | MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2286 : : mpfn |= pte_write(pte) ? MIGRATE_PFN_WRITE : 0;
2287 : : }
2288 : :
2289 : : /* FIXME support THP */
2290 : : if (!page || !page->mapping || PageTransCompound(page)) {
2291 : : mpfn = 0;
2292 : : goto next;
2293 : : }
2294 : :
2295 : : /*
2296 : : * By getting a reference on the page we pin it and that blocks
2297 : : * any kind of migration. Side effect is that it "freezes" the
2298 : : * pte.
2299 : : *
2300 : : * We drop this reference after isolating the page from the lru
2301 : : * for non device page (device page are not on the lru and thus
2302 : : * can't be dropped from it).
2303 : : */
2304 : : get_page(page);
2305 : : migrate->cpages++;
2306 : :
2307 : : /*
2308 : : * Optimize for the common case where page is only mapped once
2309 : : * in one process. If we can lock the page, then we can safely
2310 : : * set up a special migration page table entry now.
2311 : : */
2312 : : if (trylock_page(page)) {
2313 : : pte_t swp_pte;
2314 : :
2315 : : mpfn |= MIGRATE_PFN_LOCKED;
2316 : : ptep_get_and_clear(mm, addr, ptep);
2317 : :
2318 : : /* Setup special migration page table entry */
2319 : : entry = make_migration_entry(page, mpfn &
2320 : : MIGRATE_PFN_WRITE);
2321 : : swp_pte = swp_entry_to_pte(entry);
2322 : : if (pte_soft_dirty(pte))
2323 : : swp_pte = pte_swp_mksoft_dirty(swp_pte);
2324 : : set_pte_at(mm, addr, ptep, swp_pte);
2325 : :
2326 : : /*
2327 : : * This is like regular unmap: we remove the rmap and
2328 : : * drop page refcount. Page won't be freed, as we took
2329 : : * a reference just above.
2330 : : */
2331 : : page_remove_rmap(page, false);
2332 : : put_page(page);
2333 : :
2334 : : if (pte_present(pte))
2335 : : unmapped++;
2336 : : }
2337 : :
2338 : : next:
2339 : : migrate->dst[migrate->npages] = 0;
2340 : : migrate->src[migrate->npages++] = mpfn;
2341 : : }
2342 : : arch_leave_lazy_mmu_mode();
2343 : : pte_unmap_unlock(ptep - 1, ptl);
2344 : :
2345 : : /* Only flush the TLB if we actually modified any entries */
2346 : : if (unmapped)
2347 : : flush_tlb_range(walk->vma, start, end);
2348 : :
2349 : : return 0;
2350 : : }
2351 : :
2352 : : static const struct mm_walk_ops migrate_vma_walk_ops = {
2353 : : .pmd_entry = migrate_vma_collect_pmd,
2354 : : .pte_hole = migrate_vma_collect_hole,
2355 : : };
2356 : :
2357 : : /*
2358 : : * migrate_vma_collect() - collect pages over a range of virtual addresses
2359 : : * @migrate: migrate struct containing all migration information
2360 : : *
2361 : : * This will walk the CPU page table. For each virtual address backed by a
2362 : : * valid page, it updates the src array and takes a reference on the page, in
2363 : : * order to pin the page until we lock it and unmap it.
2364 : : */
2365 : : static void migrate_vma_collect(struct migrate_vma *migrate)
2366 : : {
2367 : : struct mmu_notifier_range range;
2368 : :
2369 : : mmu_notifier_range_init(&range, MMU_NOTIFY_CLEAR, 0, NULL,
2370 : : migrate->vma->vm_mm, migrate->start, migrate->end);
2371 : : mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
2372 : :
2373 : : walk_page_range(migrate->vma->vm_mm, migrate->start, migrate->end,
2374 : : &migrate_vma_walk_ops, migrate);
2375 : :
2376 : : mmu_notifier_invalidate_range_end(&range);
2377 : : migrate->end = migrate->start + (migrate->npages << PAGE_SHIFT);
2378 : : }
2379 : :
2380 : : /*
2381 : : * migrate_vma_check_page() - check if page is pinned or not
2382 : : * @page: struct page to check
2383 : : *
2384 : : * Pinned pages cannot be migrated. This is the same test as in
2385 : : * migrate_page_move_mapping(), except that here we allow migration of a
2386 : : * ZONE_DEVICE page.
2387 : : */
2388 : : static bool migrate_vma_check_page(struct page *page)
2389 : : {
2390 : : /*
2391 : : * One extra ref because caller holds an extra reference, either from
2392 : : * isolate_lru_page() for a regular page, or migrate_vma_collect() for
2393 : : * a device page.
2394 : : */
2395 : : int extra = 1;
2396 : :
2397 : : /*
2398 : : * FIXME support THP (transparent huge page), it is bit more complex to
2399 : : * check them than regular pages, because they can be mapped with a pmd
2400 : : * or with a pte (split pte mapping).
2401 : : */
2402 : : if (PageCompound(page))
2403 : : return false;
2404 : :
2405 : : /* Page from ZONE_DEVICE have one extra reference */
2406 : : if (is_zone_device_page(page)) {
2407 : : /*
2408 : : * Private page can never be pin as they have no valid pte and
2409 : : * GUP will fail for those. Yet if there is a pending migration
2410 : : * a thread might try to wait on the pte migration entry and
2411 : : * will bump the page reference count. Sadly there is no way to
2412 : : * differentiate a regular pin from migration wait. Hence to
2413 : : * avoid 2 racing thread trying to migrate back to CPU to enter
2414 : : * infinite loop (one stoping migration because the other is
2415 : : * waiting on pte migration entry). We always return true here.
2416 : : *
2417 : : * FIXME proper solution is to rework migration_entry_wait() so
2418 : : * it does not need to take a reference on page.
2419 : : */
2420 : : return is_device_private_page(page);
2421 : : }
2422 : :
2423 : : /* For file back page */
2424 : : if (page_mapping(page))
2425 : : extra += 1 + page_has_private(page);
2426 : :
2427 : : if ((page_count(page) - extra) > page_mapcount(page))
2428 : : return false;
2429 : :
2430 : : return true;
2431 : : }
2432 : :
2433 : : /*
2434 : : * migrate_vma_prepare() - lock pages and isolate them from the lru
2435 : : * @migrate: migrate struct containing all migration information
2436 : : *
2437 : : * This locks pages that have been collected by migrate_vma_collect(). Once each
2438 : : * page is locked it is isolated from the lru (for non-device pages). Finally,
2439 : : * the ref taken by migrate_vma_collect() is dropped, as locked pages cannot be
2440 : : * migrated by concurrent kernel threads.
2441 : : */
2442 : : static void migrate_vma_prepare(struct migrate_vma *migrate)
2443 : : {
2444 : : const unsigned long npages = migrate->npages;
2445 : : const unsigned long start = migrate->start;
2446 : : unsigned long addr, i, restore = 0;
2447 : : bool allow_drain = true;
2448 : :
2449 : : lru_add_drain();
2450 : :
2451 : : for (i = 0; (i < npages) && migrate->cpages; i++) {
2452 : : struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
2453 : : bool remap = true;
2454 : :
2455 : : if (!page)
2456 : : continue;
2457 : :
2458 : : if (!(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_LOCKED)) {
2459 : : /*
2460 : : * Because we are migrating several pages there can be
2461 : : * a deadlock between 2 concurrent migration where each
2462 : : * are waiting on each other page lock.
2463 : : *
2464 : : * Make migrate_vma() a best effort thing and backoff
2465 : : * for any page we can not lock right away.
2466 : : */
2467 : : if (!trylock_page(page)) {
2468 : : migrate->src[i] = 0;
2469 : : migrate->cpages--;
2470 : : put_page(page);
2471 : : continue;
2472 : : }
2473 : : remap = false;
2474 : : migrate->src[i] |= MIGRATE_PFN_LOCKED;
2475 : : }
2476 : :
2477 : : /* ZONE_DEVICE pages are not on LRU */
2478 : : if (!is_zone_device_page(page)) {
2479 : : if (!PageLRU(page) && allow_drain) {
2480 : : /* Drain CPU's pagevec */
2481 : : lru_add_drain_all();
2482 : : allow_drain = false;
2483 : : }
2484 : :
2485 : : if (isolate_lru_page(page)) {
2486 : : if (remap) {
2487 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2488 : : migrate->cpages--;
2489 : : restore++;
2490 : : } else {
2491 : : migrate->src[i] = 0;
2492 : : unlock_page(page);
2493 : : migrate->cpages--;
2494 : : put_page(page);
2495 : : }
2496 : : continue;
2497 : : }
2498 : :
2499 : : /* Drop the reference we took in collect */
2500 : : put_page(page);
2501 : : }
2502 : :
2503 : : if (!migrate_vma_check_page(page)) {
2504 : : if (remap) {
2505 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2506 : : migrate->cpages--;
2507 : : restore++;
2508 : :
2509 : : if (!is_zone_device_page(page)) {
2510 : : get_page(page);
2511 : : putback_lru_page(page);
2512 : : }
2513 : : } else {
2514 : : migrate->src[i] = 0;
2515 : : unlock_page(page);
2516 : : migrate->cpages--;
2517 : :
2518 : : if (!is_zone_device_page(page))
2519 : : putback_lru_page(page);
2520 : : else
2521 : : put_page(page);
2522 : : }
2523 : : }
2524 : : }
2525 : :
2526 : : for (i = 0, addr = start; i < npages && restore; i++, addr += PAGE_SIZE) {
2527 : : struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
2528 : :
2529 : : if (!page || (migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
2530 : : continue;
2531 : :
2532 : : remove_migration_pte(page, migrate->vma, addr, page);
2533 : :
2534 : : migrate->src[i] = 0;
2535 : : unlock_page(page);
2536 : : put_page(page);
2537 : : restore--;
2538 : : }
2539 : : }
2540 : :
2541 : : /*
2542 : : * migrate_vma_unmap() - replace page mapping with special migration pte entry
2543 : : * @migrate: migrate struct containing all migration information
2544 : : *
2545 : : * Replace page mapping (CPU page table pte) with a special migration pte entry
2546 : : * and check again if it has been pinned. Pinned pages are restored because we
2547 : : * cannot migrate them.
2548 : : *
2549 : : * This is the last step before we call the device driver callback to allocate
2550 : : * destination memory and copy contents of original page over to new page.
2551 : : */
2552 : : static void migrate_vma_unmap(struct migrate_vma *migrate)
2553 : : {
2554 : : int flags = TTU_MIGRATION | TTU_IGNORE_MLOCK | TTU_IGNORE_ACCESS;
2555 : : const unsigned long npages = migrate->npages;
2556 : : const unsigned long start = migrate->start;
2557 : : unsigned long addr, i, restore = 0;
2558 : :
2559 : : for (i = 0; i < npages; i++) {
2560 : : struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
2561 : :
2562 : : if (!page || !(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
2563 : : continue;
2564 : :
2565 : : if (page_mapped(page)) {
2566 : : try_to_unmap(page, flags);
2567 : : if (page_mapped(page))
2568 : : goto restore;
2569 : : }
2570 : :
2571 : : if (migrate_vma_check_page(page))
2572 : : continue;
2573 : :
2574 : : restore:
2575 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2576 : : migrate->cpages--;
2577 : : restore++;
2578 : : }
2579 : :
2580 : : for (addr = start, i = 0; i < npages && restore; addr += PAGE_SIZE, i++) {
2581 : : struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
2582 : :
2583 : : if (!page || (migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
2584 : : continue;
2585 : :
2586 : : remove_migration_ptes(page, page, false);
2587 : :
2588 : : migrate->src[i] = 0;
2589 : : unlock_page(page);
2590 : : restore--;
2591 : :
2592 : : if (is_zone_device_page(page))
2593 : : put_page(page);
2594 : : else
2595 : : putback_lru_page(page);
2596 : : }
2597 : : }
2598 : :
2599 : : /**
2600 : : * migrate_vma_setup() - prepare to migrate a range of memory
2601 : : * @args: contains the vma, start, and and pfns arrays for the migration
2602 : : *
2603 : : * Returns: negative errno on failures, 0 when 0 or more pages were migrated
2604 : : * without an error.
2605 : : *
2606 : : * Prepare to migrate a range of memory virtual address range by collecting all
2607 : : * the pages backing each virtual address in the range, saving them inside the
2608 : : * src array. Then lock those pages and unmap them. Once the pages are locked
2609 : : * and unmapped, check whether each page is pinned or not. Pages that aren't
2610 : : * pinned have the MIGRATE_PFN_MIGRATE flag set (by this function) in the
2611 : : * corresponding src array entry. Then restores any pages that are pinned, by
2612 : : * remapping and unlocking those pages.
2613 : : *
2614 : : * The caller should then allocate destination memory and copy source memory to
2615 : : * it for all those entries (ie with MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_MIGRATE
2616 : : * flag set). Once these are allocated and copied, the caller must update each
2617 : : * corresponding entry in the dst array with the pfn value of the destination
2618 : : * page and with the MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_LOCKED flags set
2619 : : * (destination pages must have their struct pages locked, via lock_page()).
2620 : : *
2621 : : * Note that the caller does not have to migrate all the pages that are marked
2622 : : * with MIGRATE_PFN_MIGRATE flag in src array unless this is a migration from
2623 : : * device memory to system memory. If the caller cannot migrate a device page
2624 : : * back to system memory, then it must return VM_FAULT_SIGBUS, which has severe
2625 : : * consequences for the userspace process, so it must be avoided if at all
2626 : : * possible.
2627 : : *
2628 : : * For empty entries inside CPU page table (pte_none() or pmd_none() is true) we
2629 : : * do set MIGRATE_PFN_MIGRATE flag inside the corresponding source array thus
2630 : : * allowing the caller to allocate device memory for those unback virtual
2631 : : * address. For this the caller simply has to allocate device memory and
2632 : : * properly set the destination entry like for regular migration. Note that
2633 : : * this can still fails and thus inside the device driver must check if the
2634 : : * migration was successful for those entries after calling migrate_vma_pages()
2635 : : * just like for regular migration.
2636 : : *
2637 : : * After that, the callers must call migrate_vma_pages() to go over each entry
2638 : : * in the src array that has the MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_MIGRATE flag
2639 : : * set. If the corresponding entry in dst array has MIGRATE_PFN_VALID flag set,
2640 : : * then migrate_vma_pages() to migrate struct page information from the source
2641 : : * struct page to the destination struct page. If it fails to migrate the
2642 : : * struct page information, then it clears the MIGRATE_PFN_MIGRATE flag in the
2643 : : * src array.
2644 : : *
2645 : : * At this point all successfully migrated pages have an entry in the src
2646 : : * array with MIGRATE_PFN_VALID and MIGRATE_PFN_MIGRATE flag set and the dst
2647 : : * array entry with MIGRATE_PFN_VALID flag set.
2648 : : *
2649 : : * Once migrate_vma_pages() returns the caller may inspect which pages were
2650 : : * successfully migrated, and which were not. Successfully migrated pages will
2651 : : * have the MIGRATE_PFN_MIGRATE flag set for their src array entry.
2652 : : *
2653 : : * It is safe to update device page table after migrate_vma_pages() because
2654 : : * both destination and source page are still locked, and the mmap_sem is held
2655 : : * in read mode (hence no one can unmap the range being migrated).
2656 : : *
2657 : : * Once the caller is done cleaning up things and updating its page table (if it
2658 : : * chose to do so, this is not an obligation) it finally calls
2659 : : * migrate_vma_finalize() to update the CPU page table to point to new pages
2660 : : * for successfully migrated pages or otherwise restore the CPU page table to
2661 : : * point to the original source pages.
2662 : : */
2663 : : int migrate_vma_setup(struct migrate_vma *args)
2664 : : {
2665 : : long nr_pages = (args->end - args->start) >> PAGE_SHIFT;
2666 : :
2667 : : args->start &= PAGE_MASK;
2668 : : args->end &= PAGE_MASK;
2669 : : if (!args->vma || is_vm_hugetlb_page(args->vma) ||
2670 : : (args->vma->vm_flags & VM_SPECIAL) || vma_is_dax(args->vma))
2671 : : return -EINVAL;
2672 : : if (nr_pages <= 0)
2673 : : return -EINVAL;
2674 : : if (args->start < args->vma->vm_start ||
2675 : : args->start >= args->vma->vm_end)
2676 : : return -EINVAL;
2677 : : if (args->end <= args->vma->vm_start || args->end > args->vma->vm_end)
2678 : : return -EINVAL;
2679 : : if (!args->src || !args->dst)
2680 : : return -EINVAL;
2681 : :
2682 : : memset(args->src, 0, sizeof(*args->src) * nr_pages);
2683 : : args->cpages = 0;
2684 : : args->npages = 0;
2685 : :
2686 : : migrate_vma_collect(args);
2687 : :
2688 : : if (args->cpages)
2689 : : migrate_vma_prepare(args);
2690 : : if (args->cpages)
2691 : : migrate_vma_unmap(args);
2692 : :
2693 : : /*
2694 : : * At this point pages are locked and unmapped, and thus they have
2695 : : * stable content and can safely be copied to destination memory that
2696 : : * is allocated by the drivers.
2697 : : */
2698 : : return 0;
2699 : :
2700 : : }
2701 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_vma_setup);
2702 : :
2703 : : static void migrate_vma_insert_page(struct migrate_vma *migrate,
2704 : : unsigned long addr,
2705 : : struct page *page,
2706 : : unsigned long *src,
2707 : : unsigned long *dst)
2708 : : {
2709 : : struct vm_area_struct *vma = migrate->vma;
2710 : : struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
2711 : : struct mem_cgroup *memcg;
2712 : : bool flush = false;
2713 : : spinlock_t *ptl;
2714 : : pte_t entry;
2715 : : pgd_t *pgdp;
2716 : : p4d_t *p4dp;
2717 : : pud_t *pudp;
2718 : : pmd_t *pmdp;
2719 : : pte_t *ptep;
2720 : :
2721 : : /* Only allow populating anonymous memory */
2722 : : if (!vma_is_anonymous(vma))
2723 : : goto abort;
2724 : :
2725 : : pgdp = pgd_offset(mm, addr);
2726 : : p4dp = p4d_alloc(mm, pgdp, addr);
2727 : : if (!p4dp)
2728 : : goto abort;
2729 : : pudp = pud_alloc(mm, p4dp, addr);
2730 : : if (!pudp)
2731 : : goto abort;
2732 : : pmdp = pmd_alloc(mm, pudp, addr);
2733 : : if (!pmdp)
2734 : : goto abort;
2735 : :
2736 : : if (pmd_trans_huge(*pmdp) || pmd_devmap(*pmdp))
2737 : : goto abort;
2738 : :
2739 : : /*
2740 : : * Use pte_alloc() instead of pte_alloc_map(). We can't run
2741 : : * pte_offset_map() on pmds where a huge pmd might be created
2742 : : * from a different thread.
2743 : : *
2744 : : * pte_alloc_map() is safe to use under down_write(mmap_sem) or when
2745 : : * parallel threads are excluded by other means.
2746 : : *
2747 : : * Here we only have down_read(mmap_sem).
2748 : : */
2749 : : if (pte_alloc(mm, pmdp))
2750 : : goto abort;
2751 : :
2752 : : /* See the comment in pte_alloc_one_map() */
2753 : : if (unlikely(pmd_trans_unstable(pmdp)))
2754 : : goto abort;
2755 : :
2756 : : if (unlikely(anon_vma_prepare(vma)))
2757 : : goto abort;
2758 : : if (mem_cgroup_try_charge(page, vma->vm_mm, GFP_KERNEL, &memcg, false))
2759 : : goto abort;
2760 : :
2761 : : /*
2762 : : * The memory barrier inside __SetPageUptodate makes sure that
2763 : : * preceding stores to the page contents become visible before
2764 : : * the set_pte_at() write.
2765 : : */
2766 : : __SetPageUptodate(page);
2767 : :
2768 : : if (is_zone_device_page(page)) {
2769 : : if (is_device_private_page(page)) {
2770 : : swp_entry_t swp_entry;
2771 : :
2772 : : swp_entry = make_device_private_entry(page, vma->vm_flags & VM_WRITE);
2773 : : entry = swp_entry_to_pte(swp_entry);
2774 : : }
2775 : : } else {
2776 : : entry = mk_pte(page, vma->vm_page_prot);
2777 : : if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
2778 : : entry = pte_mkwrite(pte_mkdirty(entry));
2779 : : }
2780 : :
2781 : : ptep = pte_offset_map_lock(mm, pmdp, addr, &ptl);
2782 : :
2783 : : if (pte_present(*ptep)) {
2784 : : unsigned long pfn = pte_pfn(*ptep);
2785 : :
2786 : : if (!is_zero_pfn(pfn)) {
2787 : : pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
2788 : : mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
2789 : : goto abort;
2790 : : }
2791 : : flush = true;
2792 : : } else if (!pte_none(*ptep)) {
2793 : : pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
2794 : : mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
2795 : : goto abort;
2796 : : }
2797 : :
2798 : : /*
2799 : : * Check for usefaultfd but do not deliver the fault. Instead,
2800 : : * just back off.
2801 : : */
2802 : : if (userfaultfd_missing(vma)) {
2803 : : pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
2804 : : mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
2805 : : goto abort;
2806 : : }
2807 : :
2808 : : inc_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
2809 : : page_add_new_anon_rmap(page, vma, addr, false);
2810 : : mem_cgroup_commit_charge(page, memcg, false, false);
2811 : : if (!is_zone_device_page(page))
2812 : : lru_cache_add_active_or_unevictable(page, vma);
2813 : : get_page(page);
2814 : :
2815 : : if (flush) {
2816 : : flush_cache_page(vma, addr, pte_pfn(*ptep));
2817 : : ptep_clear_flush_notify(vma, addr, ptep);
2818 : : set_pte_at_notify(mm, addr, ptep, entry);
2819 : : update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
2820 : : } else {
2821 : : /* No need to invalidate - it was non-present before */
2822 : : set_pte_at(mm, addr, ptep, entry);
2823 : : update_mmu_cache(vma, addr, ptep);
2824 : : }
2825 : :
2826 : : pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
2827 : : *src = MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2828 : : return;
2829 : :
2830 : : abort:
2831 : : *src &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2832 : : }
2833 : :
2834 : : /**
2835 : : * migrate_vma_pages() - migrate meta-data from src page to dst page
2836 : : * @migrate: migrate struct containing all migration information
2837 : : *
2838 : : * This migrates struct page meta-data from source struct page to destination
2839 : : * struct page. This effectively finishes the migration from source page to the
2840 : : * destination page.
2841 : : */
2842 : : void migrate_vma_pages(struct migrate_vma *migrate)
2843 : : {
2844 : : const unsigned long npages = migrate->npages;
2845 : : const unsigned long start = migrate->start;
2846 : : struct mmu_notifier_range range;
2847 : : unsigned long addr, i;
2848 : : bool notified = false;
2849 : :
2850 : : for (i = 0, addr = start; i < npages; addr += PAGE_SIZE, i++) {
2851 : : struct page *newpage = migrate_pfn_to_page(migrate->dst[i]);
2852 : : struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
2853 : : struct address_space *mapping;
2854 : : int r;
2855 : :
2856 : : if (!newpage) {
2857 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2858 : : continue;
2859 : : }
2860 : :
2861 : : if (!page) {
2862 : : if (!(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE)) {
2863 : : continue;
2864 : : }
2865 : : if (!notified) {
2866 : : notified = true;
2867 : :
2868 : : mmu_notifier_range_init(&range,
2869 : : MMU_NOTIFY_CLEAR, 0,
2870 : : NULL,
2871 : : migrate->vma->vm_mm,
2872 : : addr, migrate->end);
2873 : : mmu_notifier_invalidate_range_start(&range);
2874 : : }
2875 : : migrate_vma_insert_page(migrate, addr, newpage,
2876 : : &migrate->src[i],
2877 : : &migrate->dst[i]);
2878 : : continue;
2879 : : }
2880 : :
2881 : : mapping = page_mapping(page);
2882 : :
2883 : : if (is_zone_device_page(newpage)) {
2884 : : if (is_device_private_page(newpage)) {
2885 : : /*
2886 : : * For now only support private anonymous when
2887 : : * migrating to un-addressable device memory.
2888 : : */
2889 : : if (mapping) {
2890 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2891 : : continue;
2892 : : }
2893 : : } else {
2894 : : /*
2895 : : * Other types of ZONE_DEVICE page are not
2896 : : * supported.
2897 : : */
2898 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2899 : : continue;
2900 : : }
2901 : : }
2902 : :
2903 : : r = migrate_page(mapping, newpage, page, MIGRATE_SYNC_NO_COPY);
2904 : : if (r != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
2905 : : migrate->src[i] &= ~MIGRATE_PFN_MIGRATE;
2906 : : }
2907 : :
2908 : : /*
2909 : : * No need to double call mmu_notifier->invalidate_range() callback as
2910 : : * the above ptep_clear_flush_notify() inside migrate_vma_insert_page()
2911 : : * did already call it.
2912 : : */
2913 : : if (notified)
2914 : : mmu_notifier_invalidate_range_only_end(&range);
2915 : : }
2916 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_vma_pages);
2917 : :
2918 : : /**
2919 : : * migrate_vma_finalize() - restore CPU page table entry
2920 : : * @migrate: migrate struct containing all migration information
2921 : : *
2922 : : * This replaces the special migration pte entry with either a mapping to the
2923 : : * new page if migration was successful for that page, or to the original page
2924 : : * otherwise.
2925 : : *
2926 : : * This also unlocks the pages and puts them back on the lru, or drops the extra
2927 : : * refcount, for device pages.
2928 : : */
2929 : : void migrate_vma_finalize(struct migrate_vma *migrate)
2930 : : {
2931 : : const unsigned long npages = migrate->npages;
2932 : : unsigned long i;
2933 : :
2934 : : for (i = 0; i < npages; i++) {
2935 : : struct page *newpage = migrate_pfn_to_page(migrate->dst[i]);
2936 : : struct page *page = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
2937 : :
2938 : : if (!page) {
2939 : : if (newpage) {
2940 : : unlock_page(newpage);
2941 : : put_page(newpage);
2942 : : }
2943 : : continue;
2944 : : }
2945 : :
2946 : : if (!(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE) || !newpage) {
2947 : : if (newpage) {
2948 : : unlock_page(newpage);
2949 : : put_page(newpage);
2950 : : }
2951 : : newpage = page;
2952 : : }
2953 : :
2954 : : remove_migration_ptes(page, newpage, false);
2955 : : unlock_page(page);
2956 : : migrate->cpages--;
2957 : :
2958 : : if (is_zone_device_page(page))
2959 : : put_page(page);
2960 : : else
2961 : : putback_lru_page(page);
2962 : :
2963 : : if (newpage != page) {
2964 : : unlock_page(newpage);
2965 : : if (is_zone_device_page(newpage))
2966 : : put_page(newpage);
2967 : : else
2968 : : putback_lru_page(newpage);
2969 : : }
2970 : : }
2971 : : }
2972 : : EXPORT_SYMBOL(migrate_vma_finalize);
2973 : : #endif /* CONFIG_DEVICE_PRIVATE */
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