]> Git Repo - linux.git/blob - mm/migrate.c
parisc/mm: support __HAVE_ARCH_PTE_SWP_EXCLUSIVE
[linux.git] / mm / migrate.c
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 <[email protected]>
11  * Hirokazu Takahashi <[email protected]>
12  * Dave Hansen <[email protected]>
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/pfn_t.h>
42 #include <linux/memremap.h>
43 #include <linux/userfaultfd_k.h>
44 #include <linux/balloon_compaction.h>
45 #include <linux/page_idle.h>
46 #include <linux/page_owner.h>
47 #include <linux/sched/mm.h>
48 #include <linux/ptrace.h>
49 #include <linux/oom.h>
50 #include <linux/memory.h>
51 #include <linux/random.h>
52 #include <linux/sched/sysctl.h>
53 #include <linux/memory-tiers.h>
54
55 #include <asm/tlbflush.h>
56
57 #include <trace/events/migrate.h>
58
59 #include "internal.h"
60
61 int isolate_movable_page(struct page *page, isolate_mode_t mode)
62 {
63         const struct movable_operations *mops;
64
65         /*
66          * Avoid burning cycles with pages that are yet under __free_pages(),
67          * or just got freed under us.
68          *
69          * In case we 'win' a race for a movable page being freed under us and
70          * raise its refcount preventing __free_pages() from doing its job
71          * the put_page() at the end of this block will take care of
72          * release this page, thus avoiding a nasty leakage.
73          */
74         if (unlikely(!get_page_unless_zero(page)))
75                 goto out;
76
77         if (unlikely(PageSlab(page)))
78                 goto out_putpage;
79         /* Pairs with smp_wmb() in slab freeing, e.g. SLUB's __free_slab() */
80         smp_rmb();
81         /*
82          * Check movable flag before taking the page lock because
83          * we use non-atomic bitops on newly allocated page flags so
84          * unconditionally grabbing the lock ruins page's owner side.
85          */
86         if (unlikely(!__PageMovable(page)))
87                 goto out_putpage;
88         /* Pairs with smp_wmb() in slab allocation, e.g. SLUB's alloc_slab_page() */
89         smp_rmb();
90         if (unlikely(PageSlab(page)))
91                 goto out_putpage;
92
93         /*
94          * As movable pages are not isolated from LRU lists, concurrent
95          * compaction threads can race against page migration functions
96          * as well as race against the releasing a page.
97          *
98          * In order to avoid having an already isolated movable page
99          * being (wrongly) re-isolated while it is under migration,
100          * or to avoid attempting to isolate pages being released,
101          * lets be sure we have the page lock
102          * before proceeding with the movable page isolation steps.
103          */
104         if (unlikely(!trylock_page(page)))
105                 goto out_putpage;
106
107         if (!PageMovable(page) || PageIsolated(page))
108                 goto out_no_isolated;
109
110         mops = page_movable_ops(page);
111         VM_BUG_ON_PAGE(!mops, page);
112
113         if (!mops->isolate_page(page, mode))
114                 goto out_no_isolated;
115
116         /* Driver shouldn't use PG_isolated bit of page->flags */
117         WARN_ON_ONCE(PageIsolated(page));
118         SetPageIsolated(page);
119         unlock_page(page);
120
121         return 0;
122
123 out_no_isolated:
124         unlock_page(page);
125 out_putpage:
126         put_page(page);
127 out:
128         return -EBUSY;
129 }
130
131 static void putback_movable_page(struct page *page)
132 {
133         const struct movable_operations *mops = page_movable_ops(page);
134
135         mops->putback_page(page);
136         ClearPageIsolated(page);
137 }
138
139 /*
140  * Put previously isolated pages back onto the appropriate lists
141  * from where they were once taken off for compaction/migration.
142  *
143  * This function shall be used whenever the isolated pageset has been
144  * built from lru, balloon, hugetlbfs page. See isolate_migratepages_range()
145  * and isolate_hugetlb().
146  */
147 void putback_movable_pages(struct list_head *l)
148 {
149         struct page *page;
150         struct page *page2;
151
152         list_for_each_entry_safe(page, page2, l, lru) {
153                 if (unlikely(PageHuge(page))) {
154                         putback_active_hugepage(page);
155                         continue;
156                 }
157                 list_del(&page->lru);
158                 /*
159                  * We isolated non-lru movable page so here we can use
160                  * __PageMovable because LRU page's mapping cannot have
161                  * PAGE_MAPPING_MOVABLE.
162                  */
163                 if (unlikely(__PageMovable(page))) {
164                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageIsolated(page), page);
165                         lock_page(page);
166                         if (PageMovable(page))
167                                 putback_movable_page(page);
168                         else
169                                 ClearPageIsolated(page);
170                         unlock_page(page);
171                         put_page(page);
172                 } else {
173                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
174                                         page_is_file_lru(page), -thp_nr_pages(page));
175                         putback_lru_page(page);
176                 }
177         }
178 }
179
180 /*
181  * Restore a potential migration pte to a working pte entry
182  */
183 static bool remove_migration_pte(struct folio *folio,
184                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, void *old)
185 {
186         DEFINE_FOLIO_VMA_WALK(pvmw, old, vma, addr, PVMW_SYNC | PVMW_MIGRATION);
187
188         while (page_vma_mapped_walk(&pvmw)) {
189                 rmap_t rmap_flags = RMAP_NONE;
190                 pte_t pte;
191                 swp_entry_t entry;
192                 struct page *new;
193                 unsigned long idx = 0;
194
195                 /* pgoff is invalid for ksm pages, but they are never large */
196                 if (folio_test_large(folio) && !folio_test_hugetlb(folio))
197                         idx = linear_page_index(vma, pvmw.address) - pvmw.pgoff;
198                 new = folio_page(folio, idx);
199
200 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
201                 /* PMD-mapped THP migration entry */
202                 if (!pvmw.pte) {
203                         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_hugetlb(folio) ||
204                                         !folio_test_pmd_mappable(folio), folio);
205                         remove_migration_pmd(&pvmw, new);
206                         continue;
207                 }
208 #endif
209
210                 folio_get(folio);
211                 pte = mk_pte(new, READ_ONCE(vma->vm_page_prot));
212                 if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
213                         pte = pte_mksoft_dirty(pte);
214
215                 /*
216                  * Recheck VMA as permissions can change since migration started
217                  */
218                 entry = pte_to_swp_entry(*pvmw.pte);
219                 if (!is_migration_entry_young(entry))
220                         pte = pte_mkold(pte);
221                 if (folio_test_dirty(folio) && is_migration_entry_dirty(entry))
222                         pte = pte_mkdirty(pte);
223                 if (is_writable_migration_entry(entry))
224                         pte = maybe_mkwrite(pte, vma);
225                 else if (pte_swp_uffd_wp(*pvmw.pte))
226                         pte = pte_mkuffd_wp(pte);
227
228                 if (folio_test_anon(folio) && !is_readable_migration_entry(entry))
229                         rmap_flags |= RMAP_EXCLUSIVE;
230
231                 if (unlikely(is_device_private_page(new))) {
232                         if (pte_write(pte))
233                                 entry = make_writable_device_private_entry(
234                                                         page_to_pfn(new));
235                         else
236                                 entry = make_readable_device_private_entry(
237                                                         page_to_pfn(new));
238                         pte = swp_entry_to_pte(entry);
239                         if (pte_swp_soft_dirty(*pvmw.pte))
240                                 pte = pte_swp_mksoft_dirty(pte);
241                         if (pte_swp_uffd_wp(*pvmw.pte))
242                                 pte = pte_swp_mkuffd_wp(pte);
243                 }
244
245 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
246                 if (folio_test_hugetlb(folio)) {
247                         unsigned int shift = huge_page_shift(hstate_vma(vma));
248
249                         pte = pte_mkhuge(pte);
250                         pte = arch_make_huge_pte(pte, shift, vma->vm_flags);
251                         if (folio_test_anon(folio))
252                                 hugepage_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address,
253                                                        rmap_flags);
254                         else
255                                 page_dup_file_rmap(new, true);
256                         set_huge_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
257                 } else
258 #endif
259                 {
260                         if (folio_test_anon(folio))
261                                 page_add_anon_rmap(new, vma, pvmw.address,
262                                                    rmap_flags);
263                         else
264                                 page_add_file_rmap(new, vma, false);
265                         set_pte_at(vma->vm_mm, pvmw.address, pvmw.pte, pte);
266                 }
267                 if (vma->vm_flags & VM_LOCKED)
268                         mlock_drain_local();
269
270                 trace_remove_migration_pte(pvmw.address, pte_val(pte),
271                                            compound_order(new));
272
273                 /* No need to invalidate - it was non-present before */
274                 update_mmu_cache(vma, pvmw.address, pvmw.pte);
275         }
276
277         return true;
278 }
279
280 /*
281  * Get rid of all migration entries and replace them by
282  * references to the indicated page.
283  */
284 void remove_migration_ptes(struct folio *src, struct folio *dst, bool locked)
285 {
286         struct rmap_walk_control rwc = {
287                 .rmap_one = remove_migration_pte,
288                 .arg = src,
289         };
290
291         if (locked)
292                 rmap_walk_locked(dst, &rwc);
293         else
294                 rmap_walk(dst, &rwc);
295 }
296
297 /*
298  * Something used the pte of a page under migration. We need to
299  * get to the page and wait until migration is finished.
300  * When we return from this function the fault will be retried.
301  */
302 void __migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pte_t *ptep,
303                                 spinlock_t *ptl)
304 {
305         pte_t pte;
306         swp_entry_t entry;
307
308         spin_lock(ptl);
309         pte = *ptep;
310         if (!is_swap_pte(pte))
311                 goto out;
312
313         entry = pte_to_swp_entry(pte);
314         if (!is_migration_entry(entry))
315                 goto out;
316
317         migration_entry_wait_on_locked(entry, ptep, ptl);
318         return;
319 out:
320         pte_unmap_unlock(ptep, ptl);
321 }
322
323 void migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd,
324                                 unsigned long address)
325 {
326         spinlock_t *ptl = pte_lockptr(mm, pmd);
327         pte_t *ptep = pte_offset_map(pmd, address);
328         __migration_entry_wait(mm, ptep, ptl);
329 }
330
331 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
332 /*
333  * The vma read lock must be held upon entry. Holding that lock prevents either
334  * the pte or the ptl from being freed.
335  *
336  * This function will release the vma lock before returning.
337  */
338 void __migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma,
339                                  pte_t *ptep, spinlock_t *ptl)
340 {
341         pte_t pte;
342
343         hugetlb_vma_assert_locked(vma);
344         spin_lock(ptl);
345         pte = huge_ptep_get(ptep);
346
347         if (unlikely(!is_hugetlb_entry_migration(pte))) {
348                 spin_unlock(ptl);
349                 hugetlb_vma_unlock_read(vma);
350         } else {
351                 /*
352                  * If migration entry existed, safe to release vma lock
353                  * here because the pgtable page won't be freed without the
354                  * pgtable lock released.  See comment right above pgtable
355                  * lock release in migration_entry_wait_on_locked().
356                  */
357                 hugetlb_vma_unlock_read(vma);
358                 migration_entry_wait_on_locked(pte_to_swp_entry(pte), NULL, ptl);
359         }
360 }
361
362 void migration_entry_wait_huge(struct vm_area_struct *vma, pte_t *pte)
363 {
364         spinlock_t *ptl = huge_pte_lockptr(hstate_vma(vma), vma->vm_mm, pte);
365
366         __migration_entry_wait_huge(vma, pte, ptl);
367 }
368 #endif
369
370 #ifdef CONFIG_ARCH_ENABLE_THP_MIGRATION
371 void pmd_migration_entry_wait(struct mm_struct *mm, pmd_t *pmd)
372 {
373         spinlock_t *ptl;
374
375         ptl = pmd_lock(mm, pmd);
376         if (!is_pmd_migration_entry(*pmd))
377                 goto unlock;
378         migration_entry_wait_on_locked(pmd_to_swp_entry(*pmd), NULL, ptl);
379         return;
380 unlock:
381         spin_unlock(ptl);
382 }
383 #endif
384
385 static int folio_expected_refs(struct address_space *mapping,
386                 struct folio *folio)
387 {
388         int refs = 1;
389         if (!mapping)
390                 return refs;
391
392         refs += folio_nr_pages(folio);
393         if (folio_test_private(folio))
394                 refs++;
395
396         return refs;
397 }
398
399 /*
400  * Replace the page in the mapping.
401  *
402  * The number of remaining references must be:
403  * 1 for anonymous pages without a mapping
404  * 2 for pages with a mapping
405  * 3 for pages with a mapping and PagePrivate/PagePrivate2 set.
406  */
407 int folio_migrate_mapping(struct address_space *mapping,
408                 struct folio *newfolio, struct folio *folio, int extra_count)
409 {
410         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(folio));
411         struct zone *oldzone, *newzone;
412         int dirty;
413         int expected_count = folio_expected_refs(mapping, folio) + extra_count;
414         long nr = folio_nr_pages(folio);
415
416         if (!mapping) {
417                 /* Anonymous page without mapping */
418                 if (folio_ref_count(folio) != expected_count)
419                         return -EAGAIN;
420
421                 /* No turning back from here */
422                 newfolio->index = folio->index;
423                 newfolio->mapping = folio->mapping;
424                 if (folio_test_swapbacked(folio))
425                         __folio_set_swapbacked(newfolio);
426
427                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
428         }
429
430         oldzone = folio_zone(folio);
431         newzone = folio_zone(newfolio);
432
433         xas_lock_irq(&xas);
434         if (!folio_ref_freeze(folio, expected_count)) {
435                 xas_unlock_irq(&xas);
436                 return -EAGAIN;
437         }
438
439         /*
440          * Now we know that no one else is looking at the folio:
441          * no turning back from here.
442          */
443         newfolio->index = folio->index;
444         newfolio->mapping = folio->mapping;
445         folio_ref_add(newfolio, nr); /* add cache reference */
446         if (folio_test_swapbacked(folio)) {
447                 __folio_set_swapbacked(newfolio);
448                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
449                         folio_set_swapcache(newfolio);
450                         newfolio->private = folio_get_private(folio);
451                 }
452         } else {
453                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_swapcache(folio), folio);
454         }
455
456         /* Move dirty while page refs frozen and newpage not yet exposed */
457         dirty = folio_test_dirty(folio);
458         if (dirty) {
459                 folio_clear_dirty(folio);
460                 folio_set_dirty(newfolio);
461         }
462
463         xas_store(&xas, newfolio);
464
465         /*
466          * Drop cache reference from old page by unfreezing
467          * to one less reference.
468          * We know this isn't the last reference.
469          */
470         folio_ref_unfreeze(folio, expected_count - nr);
471
472         xas_unlock(&xas);
473         /* Leave irq disabled to prevent preemption while updating stats */
474
475         /*
476          * If moved to a different zone then also account
477          * the page for that zone. Other VM counters will be
478          * taken care of when we establish references to the
479          * new page and drop references to the old page.
480          *
481          * Note that anonymous pages are accounted for
482          * via NR_FILE_PAGES and NR_ANON_MAPPED if they
483          * are mapped to swap space.
484          */
485         if (newzone != oldzone) {
486                 struct lruvec *old_lruvec, *new_lruvec;
487                 struct mem_cgroup *memcg;
488
489                 memcg = folio_memcg(folio);
490                 old_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, oldzone->zone_pgdat);
491                 new_lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, newzone->zone_pgdat);
492
493                 __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_PAGES, -nr);
494                 __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_PAGES, nr);
495                 if (folio_test_swapbacked(folio) && !folio_test_swapcache(folio)) {
496                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SHMEM, -nr);
497                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SHMEM, nr);
498                 }
499 #ifdef CONFIG_SWAP
500                 if (folio_test_swapcache(folio)) {
501                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_SWAPCACHE, -nr);
502                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_SWAPCACHE, nr);
503                 }
504 #endif
505                 if (dirty && mapping_can_writeback(mapping)) {
506                         __mod_lruvec_state(old_lruvec, NR_FILE_DIRTY, -nr);
507                         __mod_zone_page_state(oldzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, -nr);
508                         __mod_lruvec_state(new_lruvec, NR_FILE_DIRTY, nr);
509                         __mod_zone_page_state(newzone, NR_ZONE_WRITE_PENDING, nr);
510                 }
511         }
512         local_irq_enable();
513
514         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
515 }
516 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_mapping);
517
518 /*
519  * The expected number of remaining references is the same as that
520  * of folio_migrate_mapping().
521  */
522 int migrate_huge_page_move_mapping(struct address_space *mapping,
523                                    struct folio *dst, struct folio *src)
524 {
525         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, folio_index(src));
526         int expected_count;
527
528         xas_lock_irq(&xas);
529         expected_count = 2 + folio_has_private(src);
530         if (!folio_ref_freeze(src, expected_count)) {
531                 xas_unlock_irq(&xas);
532                 return -EAGAIN;
533         }
534
535         dst->index = src->index;
536         dst->mapping = src->mapping;
537
538         folio_get(dst);
539
540         xas_store(&xas, dst);
541
542         folio_ref_unfreeze(src, expected_count - 1);
543
544         xas_unlock_irq(&xas);
545
546         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
547 }
548
549 /*
550  * Copy the flags and some other ancillary information
551  */
552 void folio_migrate_flags(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
553 {
554         int cpupid;
555
556         if (folio_test_error(folio))
557                 folio_set_error(newfolio);
558         if (folio_test_referenced(folio))
559                 folio_set_referenced(newfolio);
560         if (folio_test_uptodate(folio))
561                 folio_mark_uptodate(newfolio);
562         if (folio_test_clear_active(folio)) {
563                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_unevictable(folio), folio);
564                 folio_set_active(newfolio);
565         } else if (folio_test_clear_unevictable(folio))
566                 folio_set_unevictable(newfolio);
567         if (folio_test_workingset(folio))
568                 folio_set_workingset(newfolio);
569         if (folio_test_checked(folio))
570                 folio_set_checked(newfolio);
571         /*
572          * PG_anon_exclusive (-> PG_mappedtodisk) is always migrated via
573          * migration entries. We can still have PG_anon_exclusive set on an
574          * effectively unmapped and unreferenced first sub-pages of an
575          * anonymous THP: we can simply copy it here via PG_mappedtodisk.
576          */
577         if (folio_test_mappedtodisk(folio))
578                 folio_set_mappedtodisk(newfolio);
579
580         /* Move dirty on pages not done by folio_migrate_mapping() */
581         if (folio_test_dirty(folio))
582                 folio_set_dirty(newfolio);
583
584         if (folio_test_young(folio))
585                 folio_set_young(newfolio);
586         if (folio_test_idle(folio))
587                 folio_set_idle(newfolio);
588
589         /*
590          * Copy NUMA information to the new page, to prevent over-eager
591          * future migrations of this same page.
592          */
593         cpupid = page_cpupid_xchg_last(&folio->page, -1);
594         /*
595          * For memory tiering mode, when migrate between slow and fast
596          * memory node, reset cpupid, because that is used to record
597          * page access time in slow memory node.
598          */
599         if (sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) {
600                 bool f_toptier = node_is_toptier(page_to_nid(&folio->page));
601                 bool t_toptier = node_is_toptier(page_to_nid(&newfolio->page));
602
603                 if (f_toptier != t_toptier)
604                         cpupid = -1;
605         }
606         page_cpupid_xchg_last(&newfolio->page, cpupid);
607
608         folio_migrate_ksm(newfolio, folio);
609         /*
610          * Please do not reorder this without considering how mm/ksm.c's
611          * get_ksm_page() depends upon ksm_migrate_page() and PageSwapCache().
612          */
613         if (folio_test_swapcache(folio))
614                 folio_clear_swapcache(folio);
615         folio_clear_private(folio);
616
617         /* page->private contains hugetlb specific flags */
618         if (!folio_test_hugetlb(folio))
619                 folio->private = NULL;
620
621         /*
622          * If any waiters have accumulated on the new page then
623          * wake them up.
624          */
625         if (folio_test_writeback(newfolio))
626                 folio_end_writeback(newfolio);
627
628         /*
629          * PG_readahead shares the same bit with PG_reclaim.  The above
630          * end_page_writeback() may clear PG_readahead mistakenly, so set the
631          * bit after that.
632          */
633         if (folio_test_readahead(folio))
634                 folio_set_readahead(newfolio);
635
636         folio_copy_owner(newfolio, folio);
637
638         if (!folio_test_hugetlb(folio))
639                 mem_cgroup_migrate(folio, newfolio);
640 }
641 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_flags);
642
643 void folio_migrate_copy(struct folio *newfolio, struct folio *folio)
644 {
645         folio_copy(newfolio, folio);
646         folio_migrate_flags(newfolio, folio);
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(folio_migrate_copy);
649
650 /************************************************************
651  *                    Migration functions
652  ***********************************************************/
653
654 int migrate_folio_extra(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
655                 struct folio *src, enum migrate_mode mode, int extra_count)
656 {
657         int rc;
658
659         BUG_ON(folio_test_writeback(src));      /* Writeback must be complete */
660
661         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, extra_count);
662
663         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
664                 return rc;
665
666         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
667                 folio_migrate_copy(dst, src);
668         else
669                 folio_migrate_flags(dst, src);
670         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
671 }
672
673 /**
674  * migrate_folio() - Simple folio migration.
675  * @mapping: The address_space containing the folio.
676  * @dst: The folio to migrate the data to.
677  * @src: The folio containing the current data.
678  * @mode: How to migrate the page.
679  *
680  * Common logic to directly migrate a single LRU folio suitable for
681  * folios that do not use PagePrivate/PagePrivate2.
682  *
683  * Folios are locked upon entry and exit.
684  */
685 int migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
686                 struct folio *src, enum migrate_mode mode)
687 {
688         return migrate_folio_extra(mapping, dst, src, mode, 0);
689 }
690 EXPORT_SYMBOL(migrate_folio);
691
692 #ifdef CONFIG_BLOCK
693 /* Returns true if all buffers are successfully locked */
694 static bool buffer_migrate_lock_buffers(struct buffer_head *head,
695                                                         enum migrate_mode mode)
696 {
697         struct buffer_head *bh = head;
698
699         /* Simple case, sync compaction */
700         if (mode != MIGRATE_ASYNC) {
701                 do {
702                         lock_buffer(bh);
703                         bh = bh->b_this_page;
704
705                 } while (bh != head);
706
707                 return true;
708         }
709
710         /* async case, we cannot block on lock_buffer so use trylock_buffer */
711         do {
712                 if (!trylock_buffer(bh)) {
713                         /*
714                          * We failed to lock the buffer and cannot stall in
715                          * async migration. Release the taken locks
716                          */
717                         struct buffer_head *failed_bh = bh;
718                         bh = head;
719                         while (bh != failed_bh) {
720                                 unlock_buffer(bh);
721                                 bh = bh->b_this_page;
722                         }
723                         return false;
724                 }
725
726                 bh = bh->b_this_page;
727         } while (bh != head);
728         return true;
729 }
730
731 static int __buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
732                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode,
733                 bool check_refs)
734 {
735         struct buffer_head *bh, *head;
736         int rc;
737         int expected_count;
738
739         head = folio_buffers(src);
740         if (!head)
741                 return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
742
743         /* Check whether page does not have extra refs before we do more work */
744         expected_count = folio_expected_refs(mapping, src);
745         if (folio_ref_count(src) != expected_count)
746                 return -EAGAIN;
747
748         if (!buffer_migrate_lock_buffers(head, mode))
749                 return -EAGAIN;
750
751         if (check_refs) {
752                 bool busy;
753                 bool invalidated = false;
754
755 recheck_buffers:
756                 busy = false;
757                 spin_lock(&mapping->private_lock);
758                 bh = head;
759                 do {
760                         if (atomic_read(&bh->b_count)) {
761                                 busy = true;
762                                 break;
763                         }
764                         bh = bh->b_this_page;
765                 } while (bh != head);
766                 if (busy) {
767                         if (invalidated) {
768                                 rc = -EAGAIN;
769                                 goto unlock_buffers;
770                         }
771                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
772                         invalidate_bh_lrus();
773                         invalidated = true;
774                         goto recheck_buffers;
775                 }
776         }
777
778         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
779         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
780                 goto unlock_buffers;
781
782         folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
783
784         bh = head;
785         do {
786                 set_bh_page(bh, &dst->page, bh_offset(bh));
787                 bh = bh->b_this_page;
788         } while (bh != head);
789
790         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
791                 folio_migrate_copy(dst, src);
792         else
793                 folio_migrate_flags(dst, src);
794
795         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
796 unlock_buffers:
797         if (check_refs)
798                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
799         bh = head;
800         do {
801                 unlock_buffer(bh);
802                 bh = bh->b_this_page;
803         } while (bh != head);
804
805         return rc;
806 }
807
808 /**
809  * buffer_migrate_folio() - Migration function for folios with buffers.
810  * @mapping: The address space containing @src.
811  * @dst: The folio to migrate to.
812  * @src: The folio to migrate from.
813  * @mode: How to migrate the folio.
814  *
815  * This function can only be used if the underlying filesystem guarantees
816  * that no other references to @src exist. For example attached buffer
817  * heads are accessed only under the folio lock.  If your filesystem cannot
818  * provide this guarantee, buffer_migrate_folio_norefs() may be more
819  * appropriate.
820  *
821  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
822  */
823 int buffer_migrate_folio(struct address_space *mapping,
824                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
825 {
826         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, false);
827 }
828 EXPORT_SYMBOL(buffer_migrate_folio);
829
830 /**
831  * buffer_migrate_folio_norefs() - Migration function for folios with buffers.
832  * @mapping: The address space containing @src.
833  * @dst: The folio to migrate to.
834  * @src: The folio to migrate from.
835  * @mode: How to migrate the folio.
836  *
837  * Like buffer_migrate_folio() except that this variant is more careful
838  * and checks that there are also no buffer head references. This function
839  * is the right one for mappings where buffer heads are directly looked
840  * up and referenced (such as block device mappings).
841  *
842  * Return: 0 on success or a negative errno on failure.
843  */
844 int buffer_migrate_folio_norefs(struct address_space *mapping,
845                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
846 {
847         return __buffer_migrate_folio(mapping, dst, src, mode, true);
848 }
849 EXPORT_SYMBOL_GPL(buffer_migrate_folio_norefs);
850 #endif
851
852 int filemap_migrate_folio(struct address_space *mapping,
853                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
854 {
855         int ret;
856
857         ret = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 0);
858         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
859                 return ret;
860
861         if (folio_get_private(src))
862                 folio_attach_private(dst, folio_detach_private(src));
863
864         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
865                 folio_migrate_copy(dst, src);
866         else
867                 folio_migrate_flags(dst, src);
868         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
869 }
870 EXPORT_SYMBOL_GPL(filemap_migrate_folio);
871
872 /*
873  * Writeback a folio to clean the dirty state
874  */
875 static int writeout(struct address_space *mapping, struct folio *folio)
876 {
877         struct writeback_control wbc = {
878                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
879                 .nr_to_write = 1,
880                 .range_start = 0,
881                 .range_end = LLONG_MAX,
882                 .for_reclaim = 1
883         };
884         int rc;
885
886         if (!mapping->a_ops->writepage)
887                 /* No write method for the address space */
888                 return -EINVAL;
889
890         if (!folio_clear_dirty_for_io(folio))
891                 /* Someone else already triggered a write */
892                 return -EAGAIN;
893
894         /*
895          * A dirty folio may imply that the underlying filesystem has
896          * the folio on some queue. So the folio must be clean for
897          * migration. Writeout may mean we lose the lock and the
898          * folio state is no longer what we checked for earlier.
899          * At this point we know that the migration attempt cannot
900          * be successful.
901          */
902         remove_migration_ptes(folio, folio, false);
903
904         rc = mapping->a_ops->writepage(&folio->page, &wbc);
905
906         if (rc != AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE)
907                 /* unlocked. Relock */
908                 folio_lock(folio);
909
910         return (rc < 0) ? -EIO : -EAGAIN;
911 }
912
913 /*
914  * Default handling if a filesystem does not provide a migration function.
915  */
916 static int fallback_migrate_folio(struct address_space *mapping,
917                 struct folio *dst, struct folio *src, enum migrate_mode mode)
918 {
919         if (folio_test_dirty(src)) {
920                 /* Only writeback folios in full synchronous migration */
921                 switch (mode) {
922                 case MIGRATE_SYNC:
923                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
924                         break;
925                 default:
926                         return -EBUSY;
927                 }
928                 return writeout(mapping, src);
929         }
930
931         /*
932          * Buffers may be managed in a filesystem specific way.
933          * We must have no buffers or drop them.
934          */
935         if (folio_test_private(src) &&
936             !filemap_release_folio(src, GFP_KERNEL))
937                 return mode == MIGRATE_SYNC ? -EAGAIN : -EBUSY;
938
939         return migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
940 }
941
942 /*
943  * Move a page to a newly allocated page
944  * The page is locked and all ptes have been successfully removed.
945  *
946  * The new page will have replaced the old page if this function
947  * is successful.
948  *
949  * Return value:
950  *   < 0 - error code
951  *  MIGRATEPAGE_SUCCESS - success
952  */
953 static int move_to_new_folio(struct folio *dst, struct folio *src,
954                                 enum migrate_mode mode)
955 {
956         int rc = -EAGAIN;
957         bool is_lru = !__PageMovable(&src->page);
958
959         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(src), src);
960         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(dst), dst);
961
962         if (likely(is_lru)) {
963                 struct address_space *mapping = folio_mapping(src);
964
965                 if (!mapping)
966                         rc = migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
967                 else if (mapping->a_ops->migrate_folio)
968                         /*
969                          * Most folios have a mapping and most filesystems
970                          * provide a migrate_folio callback. Anonymous folios
971                          * are part of swap space which also has its own
972                          * migrate_folio callback. This is the most common path
973                          * for page migration.
974                          */
975                         rc = mapping->a_ops->migrate_folio(mapping, dst, src,
976                                                                 mode);
977                 else
978                         rc = fallback_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
979         } else {
980                 const struct movable_operations *mops;
981
982                 /*
983                  * In case of non-lru page, it could be released after
984                  * isolation step. In that case, we shouldn't try migration.
985                  */
986                 VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
987                 if (!folio_test_movable(src)) {
988                         rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
989                         folio_clear_isolated(src);
990                         goto out;
991                 }
992
993                 mops = page_movable_ops(&src->page);
994                 rc = mops->migrate_page(&dst->page, &src->page, mode);
995                 WARN_ON_ONCE(rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS &&
996                                 !folio_test_isolated(src));
997         }
998
999         /*
1000          * When successful, old pagecache src->mapping must be cleared before
1001          * src is freed; but stats require that PageAnon be left as PageAnon.
1002          */
1003         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1004                 if (__PageMovable(&src->page)) {
1005                         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_isolated(src), src);
1006
1007                         /*
1008                          * We clear PG_movable under page_lock so any compactor
1009                          * cannot try to migrate this page.
1010                          */
1011                         folio_clear_isolated(src);
1012                 }
1013
1014                 /*
1015                  * Anonymous and movable src->mapping will be cleared by
1016                  * free_pages_prepare so don't reset it here for keeping
1017                  * the type to work PageAnon, for example.
1018                  */
1019                 if (!folio_mapping_flags(src))
1020                         src->mapping = NULL;
1021
1022                 if (likely(!folio_is_zone_device(dst)))
1023                         flush_dcache_folio(dst);
1024         }
1025 out:
1026         return rc;
1027 }
1028
1029 static int __unmap_and_move(struct folio *src, struct folio *dst,
1030                                 int force, enum migrate_mode mode)
1031 {
1032         int rc = -EAGAIN;
1033         bool page_was_mapped = false;
1034         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1035         bool is_lru = !__PageMovable(&src->page);
1036
1037         if (!folio_trylock(src)) {
1038                 if (!force || mode == MIGRATE_ASYNC)
1039                         goto out;
1040
1041                 /*
1042                  * It's not safe for direct compaction to call lock_page.
1043                  * For example, during page readahead pages are added locked
1044                  * to the LRU. Later, when the IO completes the pages are
1045                  * marked uptodate and unlocked. However, the queueing
1046                  * could be merging multiple pages for one bio (e.g.
1047                  * mpage_readahead). If an allocation happens for the
1048                  * second or third page, the process can end up locking
1049                  * the same page twice and deadlocking. Rather than
1050                  * trying to be clever about what pages can be locked,
1051                  * avoid the use of lock_page for direct compaction
1052                  * altogether.
1053                  */
1054                 if (current->flags & PF_MEMALLOC)
1055                         goto out;
1056
1057                 folio_lock(src);
1058         }
1059
1060         if (folio_test_writeback(src)) {
1061                 /*
1062                  * Only in the case of a full synchronous migration is it
1063                  * necessary to wait for PageWriteback. In the async case,
1064                  * the retry loop is too short and in the sync-light case,
1065                  * the overhead of stalling is too much
1066                  */
1067                 switch (mode) {
1068                 case MIGRATE_SYNC:
1069                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1070                         break;
1071                 default:
1072                         rc = -EBUSY;
1073                         goto out_unlock;
1074                 }
1075                 if (!force)
1076                         goto out_unlock;
1077                 folio_wait_writeback(src);
1078         }
1079
1080         /*
1081          * By try_to_migrate(), src->mapcount goes down to 0 here. In this case,
1082          * we cannot notice that anon_vma is freed while we migrate a page.
1083          * This get_anon_vma() delays freeing anon_vma pointer until the end
1084          * of migration. File cache pages are no problem because of page_lock()
1085          * File Caches may use write_page() or lock_page() in migration, then,
1086          * just care Anon page here.
1087          *
1088          * Only folio_get_anon_vma() understands the subtleties of
1089          * getting a hold on an anon_vma from outside one of its mms.
1090          * But if we cannot get anon_vma, then we won't need it anyway,
1091          * because that implies that the anon page is no longer mapped
1092          * (and cannot be remapped so long as we hold the page lock).
1093          */
1094         if (folio_test_anon(src) && !folio_test_ksm(src))
1095                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1096
1097         /*
1098          * Block others from accessing the new page when we get around to
1099          * establishing additional references. We are usually the only one
1100          * holding a reference to dst at this point. We used to have a BUG
1101          * here if folio_trylock(dst) fails, but would like to allow for
1102          * cases where there might be a race with the previous use of dst.
1103          * This is much like races on refcount of oldpage: just don't BUG().
1104          */
1105         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1106                 goto out_unlock;
1107
1108         if (unlikely(!is_lru)) {
1109                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1110                 goto out_unlock_both;
1111         }
1112
1113         /*
1114          * Corner case handling:
1115          * 1. When a new swap-cache page is read into, it is added to the LRU
1116          * and treated as swapcache but it has no rmap yet.
1117          * Calling try_to_unmap() against a src->mapping==NULL page will
1118          * trigger a BUG.  So handle it here.
1119          * 2. An orphaned page (see truncate_cleanup_page) might have
1120          * fs-private metadata. The page can be picked up due to memory
1121          * offlining.  Everywhere else except page reclaim, the page is
1122          * invisible to the vm, so the page can not be migrated.  So try to
1123          * free the metadata, so the page can be freed.
1124          */
1125         if (!src->mapping) {
1126                 if (folio_test_private(src)) {
1127                         try_to_free_buffers(src);
1128                         goto out_unlock_both;
1129                 }
1130         } else if (folio_mapped(src)) {
1131                 /* Establish migration ptes */
1132                 VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(src) &&
1133                                !folio_test_ksm(src) && !anon_vma, src);
1134                 try_to_migrate(src, 0);
1135                 page_was_mapped = true;
1136         }
1137
1138         if (!folio_mapped(src))
1139                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1140
1141         /*
1142          * When successful, push dst to LRU immediately: so that if it
1143          * turns out to be an mlocked page, remove_migration_ptes() will
1144          * automatically build up the correct dst->mlock_count for it.
1145          *
1146          * We would like to do something similar for the old page, when
1147          * unsuccessful, and other cases when a page has been temporarily
1148          * isolated from the unevictable LRU: but this case is the easiest.
1149          */
1150         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1151                 folio_add_lru(dst);
1152                 if (page_was_mapped)
1153                         lru_add_drain();
1154         }
1155
1156         if (page_was_mapped)
1157                 remove_migration_ptes(src,
1158                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, false);
1159
1160 out_unlock_both:
1161         folio_unlock(dst);
1162 out_unlock:
1163         /* Drop an anon_vma reference if we took one */
1164         if (anon_vma)
1165                 put_anon_vma(anon_vma);
1166         folio_unlock(src);
1167 out:
1168         /*
1169          * If migration is successful, decrease refcount of dst,
1170          * which will not free the page because new page owner increased
1171          * refcounter.
1172          */
1173         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1174                 folio_put(dst);
1175
1176         return rc;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Obtain the lock on folio, remove all ptes and migrate the folio
1181  * to the newly allocated folio in dst.
1182  */
1183 static int unmap_and_move(new_page_t get_new_page,
1184                                    free_page_t put_new_page,
1185                                    unsigned long private, struct folio *src,
1186                                    int force, enum migrate_mode mode,
1187                                    enum migrate_reason reason,
1188                                    struct list_head *ret)
1189 {
1190         struct folio *dst;
1191         int rc = MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1192         struct page *newpage = NULL;
1193
1194         if (!thp_migration_supported() && folio_test_transhuge(src))
1195                 return -ENOSYS;
1196
1197         if (folio_ref_count(src) == 1) {
1198                 /* Folio was freed from under us. So we are done. */
1199                 folio_clear_active(src);
1200                 folio_clear_unevictable(src);
1201                 /* free_pages_prepare() will clear PG_isolated. */
1202                 goto out;
1203         }
1204
1205         newpage = get_new_page(&src->page, private);
1206         if (!newpage)
1207                 return -ENOMEM;
1208         dst = page_folio(newpage);
1209
1210         dst->private = NULL;
1211         rc = __unmap_and_move(src, dst, force, mode);
1212         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1213                 set_page_owner_migrate_reason(&dst->page, reason);
1214
1215 out:
1216         if (rc != -EAGAIN) {
1217                 /*
1218                  * A folio that has been migrated has all references
1219                  * removed and will be freed. A folio that has not been
1220                  * migrated will have kept its references and be restored.
1221                  */
1222                 list_del(&src->lru);
1223         }
1224
1225         /*
1226          * If migration is successful, releases reference grabbed during
1227          * isolation. Otherwise, restore the folio to right list unless
1228          * we want to retry.
1229          */
1230         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1231                 /*
1232                  * Compaction can migrate also non-LRU folios which are
1233                  * not accounted to NR_ISOLATED_*. They can be recognized
1234                  * as __folio_test_movable
1235                  */
1236                 if (likely(!__folio_test_movable(src)))
1237                         mod_node_page_state(folio_pgdat(src), NR_ISOLATED_ANON +
1238                                         folio_is_file_lru(src), -folio_nr_pages(src));
1239
1240                 if (reason != MR_MEMORY_FAILURE)
1241                         /*
1242                          * We release the folio in page_handle_poison.
1243                          */
1244                         folio_put(src);
1245         } else {
1246                 if (rc != -EAGAIN)
1247                         list_add_tail(&src->lru, ret);
1248
1249                 if (put_new_page)
1250                         put_new_page(&dst->page, private);
1251                 else
1252                         folio_put(dst);
1253         }
1254
1255         return rc;
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Counterpart of unmap_and_move_page() for hugepage migration.
1260  *
1261  * This function doesn't wait the completion of hugepage I/O
1262  * because there is no race between I/O and migration for hugepage.
1263  * Note that currently hugepage I/O occurs only in direct I/O
1264  * where no lock is held and PG_writeback is irrelevant,
1265  * and writeback status of all subpages are counted in the reference
1266  * count of the head page (i.e. if all subpages of a 2MB hugepage are
1267  * under direct I/O, the reference of the head page is 512 and a bit more.)
1268  * This means that when we try to migrate hugepage whose subpages are
1269  * doing direct I/O, some references remain after try_to_unmap() and
1270  * hugepage migration fails without data corruption.
1271  *
1272  * There is also no race when direct I/O is issued on the page under migration,
1273  * because then pte is replaced with migration swap entry and direct I/O code
1274  * will wait in the page fault for migration to complete.
1275  */
1276 static int unmap_and_move_huge_page(new_page_t get_new_page,
1277                                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1278                                 struct page *hpage, int force,
1279                                 enum migrate_mode mode, int reason,
1280                                 struct list_head *ret)
1281 {
1282         struct folio *dst, *src = page_folio(hpage);
1283         int rc = -EAGAIN;
1284         int page_was_mapped = 0;
1285         struct page *new_hpage;
1286         struct anon_vma *anon_vma = NULL;
1287         struct address_space *mapping = NULL;
1288
1289         /*
1290          * Migratability of hugepages depends on architectures and their size.
1291          * This check is necessary because some callers of hugepage migration
1292          * like soft offline and memory hotremove don't walk through page
1293          * tables or check whether the hugepage is pmd-based or not before
1294          * kicking migration.
1295          */
1296         if (!hugepage_migration_supported(page_hstate(hpage)))
1297                 return -ENOSYS;
1298
1299         if (folio_ref_count(src) == 1) {
1300                 /* page was freed from under us. So we are done. */
1301                 putback_active_hugepage(hpage);
1302                 return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
1303         }
1304
1305         new_hpage = get_new_page(hpage, private);
1306         if (!new_hpage)
1307                 return -ENOMEM;
1308         dst = page_folio(new_hpage);
1309
1310         if (!folio_trylock(src)) {
1311                 if (!force)
1312                         goto out;
1313                 switch (mode) {
1314                 case MIGRATE_SYNC:
1315                 case MIGRATE_SYNC_NO_COPY:
1316                         break;
1317                 default:
1318                         goto out;
1319                 }
1320                 folio_lock(src);
1321         }
1322
1323         /*
1324          * Check for pages which are in the process of being freed.  Without
1325          * folio_mapping() set, hugetlbfs specific move page routine will not
1326          * be called and we could leak usage counts for subpools.
1327          */
1328         if (hugetlb_folio_subpool(src) && !folio_mapping(src)) {
1329                 rc = -EBUSY;
1330                 goto out_unlock;
1331         }
1332
1333         if (folio_test_anon(src))
1334                 anon_vma = folio_get_anon_vma(src);
1335
1336         if (unlikely(!folio_trylock(dst)))
1337                 goto put_anon;
1338
1339         if (folio_mapped(src)) {
1340                 enum ttu_flags ttu = 0;
1341
1342                 if (!folio_test_anon(src)) {
1343                         /*
1344                          * In shared mappings, try_to_unmap could potentially
1345                          * call huge_pmd_unshare.  Because of this, take
1346                          * semaphore in write mode here and set TTU_RMAP_LOCKED
1347                          * to let lower levels know we have taken the lock.
1348                          */
1349                         mapping = hugetlb_page_mapping_lock_write(hpage);
1350                         if (unlikely(!mapping))
1351                                 goto unlock_put_anon;
1352
1353                         ttu = TTU_RMAP_LOCKED;
1354                 }
1355
1356                 try_to_migrate(src, ttu);
1357                 page_was_mapped = 1;
1358
1359                 if (ttu & TTU_RMAP_LOCKED)
1360                         i_mmap_unlock_write(mapping);
1361         }
1362
1363         if (!folio_mapped(src))
1364                 rc = move_to_new_folio(dst, src, mode);
1365
1366         if (page_was_mapped)
1367                 remove_migration_ptes(src,
1368                         rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS ? dst : src, false);
1369
1370 unlock_put_anon:
1371         folio_unlock(dst);
1372
1373 put_anon:
1374         if (anon_vma)
1375                 put_anon_vma(anon_vma);
1376
1377         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
1378                 move_hugetlb_state(src, dst, reason);
1379                 put_new_page = NULL;
1380         }
1381
1382 out_unlock:
1383         folio_unlock(src);
1384 out:
1385         if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
1386                 putback_active_hugepage(hpage);
1387         else if (rc != -EAGAIN)
1388                 list_move_tail(&src->lru, ret);
1389
1390         /*
1391          * If migration was not successful and there's a freeing callback, use
1392          * it.  Otherwise, put_page() will drop the reference grabbed during
1393          * isolation.
1394          */
1395         if (put_new_page)
1396                 put_new_page(new_hpage, private);
1397         else
1398                 putback_active_hugepage(new_hpage);
1399
1400         return rc;
1401 }
1402
1403 static inline int try_split_folio(struct folio *folio, struct list_head *split_folios)
1404 {
1405         int rc;
1406
1407         folio_lock(folio);
1408         rc = split_folio_to_list(folio, split_folios);
1409         folio_unlock(folio);
1410         if (!rc)
1411                 list_move_tail(&folio->lru, split_folios);
1412
1413         return rc;
1414 }
1415
1416 /*
1417  * migrate_pages - migrate the folios specified in a list, to the free folios
1418  *                 supplied as the target for the page migration
1419  *
1420  * @from:               The list of folios to be migrated.
1421  * @get_new_page:       The function used to allocate free folios to be used
1422  *                      as the target of the folio migration.
1423  * @put_new_page:       The function used to free target folios if migration
1424  *                      fails, or NULL if no special handling is necessary.
1425  * @private:            Private data to be passed on to get_new_page()
1426  * @mode:               The migration mode that specifies the constraints for
1427  *                      folio migration, if any.
1428  * @reason:             The reason for folio migration.
1429  * @ret_succeeded:      Set to the number of folios migrated successfully if
1430  *                      the caller passes a non-NULL pointer.
1431  *
1432  * The function returns after 10 attempts or if no folios are movable any more
1433  * because the list has become empty or no retryable folios exist any more.
1434  * It is caller's responsibility to call putback_movable_pages() to return folios
1435  * to the LRU or free list only if ret != 0.
1436  *
1437  * Returns the number of {normal folio, large folio, hugetlb} that were not
1438  * migrated, or an error code. The number of large folio splits will be
1439  * considered as the number of non-migrated large folio, no matter how many
1440  * split folios of the large folio are migrated successfully.
1441  */
1442 int migrate_pages(struct list_head *from, new_page_t get_new_page,
1443                 free_page_t put_new_page, unsigned long private,
1444                 enum migrate_mode mode, int reason, unsigned int *ret_succeeded)
1445 {
1446         int retry = 1;
1447         int large_retry = 1;
1448         int thp_retry = 1;
1449         int nr_failed = 0;
1450         int nr_failed_pages = 0;
1451         int nr_retry_pages = 0;
1452         int nr_succeeded = 0;
1453         int nr_thp_succeeded = 0;
1454         int nr_large_failed = 0;
1455         int nr_thp_failed = 0;
1456         int nr_thp_split = 0;
1457         int pass = 0;
1458         bool is_large = false;
1459         bool is_thp = false;
1460         struct folio *folio, *folio2;
1461         int rc, nr_pages;
1462         LIST_HEAD(ret_folios);
1463         LIST_HEAD(split_folios);
1464         bool nosplit = (reason == MR_NUMA_MISPLACED);
1465         bool no_split_folio_counting = false;
1466
1467         trace_mm_migrate_pages_start(mode, reason);
1468
1469 split_folio_migration:
1470         for (pass = 0; pass < 10 && (retry || large_retry); pass++) {
1471                 retry = 0;
1472                 large_retry = 0;
1473                 thp_retry = 0;
1474                 nr_retry_pages = 0;
1475
1476                 list_for_each_entry_safe(folio, folio2, from, lru) {
1477                         /*
1478                          * Large folio statistics is based on the source large
1479                          * folio. Capture required information that might get
1480                          * lost during migration.
1481                          */
1482                         is_large = folio_test_large(folio) && !folio_test_hugetlb(folio);
1483                         is_thp = is_large && folio_test_pmd_mappable(folio);
1484                         nr_pages = folio_nr_pages(folio);
1485                         cond_resched();
1486
1487                         if (folio_test_hugetlb(folio))
1488                                 rc = unmap_and_move_huge_page(get_new_page,
1489                                                 put_new_page, private,
1490                                                 &folio->page, pass > 2, mode,
1491                                                 reason,
1492                                                 &ret_folios);
1493                         else
1494                                 rc = unmap_and_move(get_new_page, put_new_page,
1495                                                 private, folio, pass > 2, mode,
1496                                                 reason, &ret_folios);
1497                         /*
1498                          * The rules are:
1499                          *      Success: non hugetlb folio will be freed, hugetlb
1500                          *               folio will be put back
1501                          *      -EAGAIN: stay on the from list
1502                          *      -ENOMEM: stay on the from list
1503                          *      -ENOSYS: stay on the from list
1504                          *      Other errno: put on ret_folios list then splice to
1505                          *                   from list
1506                          */
1507                         switch(rc) {
1508                         /*
1509                          * Large folio migration might be unsupported or
1510                          * the allocation could've failed so we should retry
1511                          * on the same folio with the large folio split
1512                          * to normal folios.
1513                          *
1514                          * Split folios are put in split_folios, and
1515                          * we will migrate them after the rest of the
1516                          * list is processed.
1517                          */
1518                         case -ENOSYS:
1519                                 /* Large folio migration is unsupported */
1520                                 if (is_large) {
1521                                         nr_large_failed++;
1522                                         nr_thp_failed += is_thp;
1523                                         if (!try_split_folio(folio, &split_folios)) {
1524                                                 nr_thp_split += is_thp;
1525                                                 break;
1526                                         }
1527                                 /* Hugetlb migration is unsupported */
1528                                 } else if (!no_split_folio_counting) {
1529                                         nr_failed++;
1530                                 }
1531
1532                                 nr_failed_pages += nr_pages;
1533                                 list_move_tail(&folio->lru, &ret_folios);
1534                                 break;
1535                         case -ENOMEM:
1536                                 /*
1537                                  * When memory is low, don't bother to try to migrate
1538                                  * other folios, just exit.
1539                                  */
1540                                 if (is_large) {
1541                                         nr_large_failed++;
1542                                         nr_thp_failed += is_thp;
1543                                         /* Large folio NUMA faulting doesn't split to retry. */
1544                                         if (!nosplit) {
1545                                                 int ret = try_split_folio(folio, &split_folios);
1546
1547                                                 if (!ret) {
1548                                                         nr_thp_split += is_thp;
1549                                                         break;
1550                                                 } else if (reason == MR_LONGTERM_PIN &&
1551                                                            ret == -EAGAIN) {
1552                                                         /*
1553                                                          * Try again to split large folio to
1554                                                          * mitigate the failure of longterm pinning.
1555                                                          */
1556                                                         large_retry++;
1557                                                         thp_retry += is_thp;
1558                                                         nr_retry_pages += nr_pages;
1559                                                         break;
1560                                                 }
1561                                         }
1562                                 } else if (!no_split_folio_counting) {
1563                                         nr_failed++;
1564                                 }
1565
1566                                 nr_failed_pages += nr_pages + nr_retry_pages;
1567                                 /*
1568                                  * There might be some split folios of fail-to-migrate large
1569                                  * folios left in split_folios list. Move them back to migration
1570                                  * list so that they could be put back to the right list by
1571                                  * the caller otherwise the folio refcnt will be leaked.
1572                                  */
1573                                 list_splice_init(&split_folios, from);
1574                                 /* nr_failed isn't updated for not used */
1575                                 nr_large_failed += large_retry;
1576                                 nr_thp_failed += thp_retry;
1577                                 goto out;
1578                         case -EAGAIN:
1579                                 if (is_large) {
1580                                         large_retry++;
1581                                         thp_retry += is_thp;
1582                                 } else if (!no_split_folio_counting) {
1583                                         retry++;
1584                                 }
1585                                 nr_retry_pages += nr_pages;
1586                                 break;
1587                         case MIGRATEPAGE_SUCCESS:
1588                                 nr_succeeded += nr_pages;
1589                                 nr_thp_succeeded += is_thp;
1590                                 break;
1591                         default:
1592                                 /*
1593                                  * Permanent failure (-EBUSY, etc.):
1594                                  * unlike -EAGAIN case, the failed folio is
1595                                  * removed from migration folio list and not
1596                                  * retried in the next outer loop.
1597                                  */
1598                                 if (is_large) {
1599                                         nr_large_failed++;
1600                                         nr_thp_failed += is_thp;
1601                                 } else if (!no_split_folio_counting) {
1602                                         nr_failed++;
1603                                 }
1604
1605                                 nr_failed_pages += nr_pages;
1606                                 break;
1607                         }
1608                 }
1609         }
1610         nr_failed += retry;
1611         nr_large_failed += large_retry;
1612         nr_thp_failed += thp_retry;
1613         nr_failed_pages += nr_retry_pages;
1614         /*
1615          * Try to migrate split folios of fail-to-migrate large folios, no
1616          * nr_failed counting in this round, since all split folios of a
1617          * large folio is counted as 1 failure in the first round.
1618          */
1619         if (!list_empty(&split_folios)) {
1620                 /*
1621                  * Move non-migrated folios (after 10 retries) to ret_folios
1622                  * to avoid migrating them again.
1623                  */
1624                 list_splice_init(from, &ret_folios);
1625                 list_splice_init(&split_folios, from);
1626                 no_split_folio_counting = true;
1627                 retry = 1;
1628                 goto split_folio_migration;
1629         }
1630
1631         rc = nr_failed + nr_large_failed;
1632 out:
1633         /*
1634          * Put the permanent failure folio back to migration list, they
1635          * will be put back to the right list by the caller.
1636          */
1637         list_splice(&ret_folios, from);
1638
1639         /*
1640          * Return 0 in case all split folios of fail-to-migrate large folios
1641          * are migrated successfully.
1642          */
1643         if (list_empty(from))
1644                 rc = 0;
1645
1646         count_vm_events(PGMIGRATE_SUCCESS, nr_succeeded);
1647         count_vm_events(PGMIGRATE_FAIL, nr_failed_pages);
1648         count_vm_events(THP_MIGRATION_SUCCESS, nr_thp_succeeded);
1649         count_vm_events(THP_MIGRATION_FAIL, nr_thp_failed);
1650         count_vm_events(THP_MIGRATION_SPLIT, nr_thp_split);
1651         trace_mm_migrate_pages(nr_succeeded, nr_failed_pages, nr_thp_succeeded,
1652                                nr_thp_failed, nr_thp_split, mode, reason);
1653
1654         if (ret_succeeded)
1655                 *ret_succeeded = nr_succeeded;
1656
1657         return rc;
1658 }
1659
1660 struct page *alloc_migration_target(struct page *page, unsigned long private)
1661 {
1662         struct folio *folio = page_folio(page);
1663         struct migration_target_control *mtc;
1664         gfp_t gfp_mask;
1665         unsigned int order = 0;
1666         struct folio *new_folio = NULL;
1667         int nid;
1668         int zidx;
1669
1670         mtc = (struct migration_target_control *)private;
1671         gfp_mask = mtc->gfp_mask;
1672         nid = mtc->nid;
1673         if (nid == NUMA_NO_NODE)
1674                 nid = folio_nid(folio);
1675
1676         if (folio_test_hugetlb(folio)) {
1677                 struct hstate *h = folio_hstate(folio);
1678
1679                 gfp_mask = htlb_modify_alloc_mask(h, gfp_mask);
1680                 return alloc_huge_page_nodemask(h, nid, mtc->nmask, gfp_mask);
1681         }
1682
1683         if (folio_test_large(folio)) {
1684                 /*
1685                  * clear __GFP_RECLAIM to make the migration callback
1686                  * consistent with regular THP allocations.
1687                  */
1688                 gfp_mask &= ~__GFP_RECLAIM;
1689                 gfp_mask |= GFP_TRANSHUGE;
1690                 order = folio_order(folio);
1691         }
1692         zidx = zone_idx(folio_zone(folio));
1693         if (is_highmem_idx(zidx) || zidx == ZONE_MOVABLE)
1694                 gfp_mask |= __GFP_HIGHMEM;
1695
1696         new_folio = __folio_alloc(gfp_mask, order, nid, mtc->nmask);
1697
1698         return &new_folio->page;
1699 }
1700
1701 #ifdef CONFIG_NUMA
1702
1703 static int store_status(int __user *status, int start, int value, int nr)
1704 {
1705         while (nr-- > 0) {
1706                 if (put_user(value, status + start))
1707                         return -EFAULT;
1708                 start++;
1709         }
1710
1711         return 0;
1712 }
1713
1714 static int do_move_pages_to_node(struct mm_struct *mm,
1715                 struct list_head *pagelist, int node)
1716 {
1717         int err;
1718         struct migration_target_control mtc = {
1719                 .nid = node,
1720                 .gfp_mask = GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_THISNODE,
1721         };
1722
1723         err = migrate_pages(pagelist, alloc_migration_target, NULL,
1724                 (unsigned long)&mtc, MIGRATE_SYNC, MR_SYSCALL, NULL);
1725         if (err)
1726                 putback_movable_pages(pagelist);
1727         return err;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Resolves the given address to a struct page, isolates it from the LRU and
1732  * puts it to the given pagelist.
1733  * Returns:
1734  *     errno - if the page cannot be found/isolated
1735  *     0 - when it doesn't have to be migrated because it is already on the
1736  *         target node
1737  *     1 - when it has been queued
1738  */
1739 static int add_page_for_migration(struct mm_struct *mm, unsigned long addr,
1740                 int node, struct list_head *pagelist, bool migrate_all)
1741 {
1742         struct vm_area_struct *vma;
1743         struct page *page;
1744         int err;
1745
1746         mmap_read_lock(mm);
1747         err = -EFAULT;
1748         vma = vma_lookup(mm, addr);
1749         if (!vma || !vma_migratable(vma))
1750                 goto out;
1751
1752         /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1753         page = follow_page(vma, addr, FOLL_GET | FOLL_DUMP);
1754
1755         err = PTR_ERR(page);
1756         if (IS_ERR(page))
1757                 goto out;
1758
1759         err = -ENOENT;
1760         if (!page)
1761                 goto out;
1762
1763         if (is_zone_device_page(page))
1764                 goto out_putpage;
1765
1766         err = 0;
1767         if (page_to_nid(page) == node)
1768                 goto out_putpage;
1769
1770         err = -EACCES;
1771         if (page_mapcount(page) > 1 && !migrate_all)
1772                 goto out_putpage;
1773
1774         if (PageHuge(page)) {
1775                 if (PageHead(page)) {
1776                         err = isolate_hugetlb(page, pagelist);
1777                         if (!err)
1778                                 err = 1;
1779                 }
1780         } else {
1781                 struct page *head;
1782
1783                 head = compound_head(page);
1784                 err = isolate_lru_page(head);
1785                 if (err)
1786                         goto out_putpage;
1787
1788                 err = 1;
1789                 list_add_tail(&head->lru, pagelist);
1790                 mod_node_page_state(page_pgdat(head),
1791                         NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(head),
1792                         thp_nr_pages(head));
1793         }
1794 out_putpage:
1795         /*
1796          * Either remove the duplicate refcount from
1797          * isolate_lru_page() or drop the page ref if it was
1798          * not isolated.
1799          */
1800         put_page(page);
1801 out:
1802         mmap_read_unlock(mm);
1803         return err;
1804 }
1805
1806 static int move_pages_and_store_status(struct mm_struct *mm, int node,
1807                 struct list_head *pagelist, int __user *status,
1808                 int start, int i, unsigned long nr_pages)
1809 {
1810         int err;
1811
1812         if (list_empty(pagelist))
1813                 return 0;
1814
1815         err = do_move_pages_to_node(mm, pagelist, node);
1816         if (err) {
1817                 /*
1818                  * Positive err means the number of failed
1819                  * pages to migrate.  Since we are going to
1820                  * abort and return the number of non-migrated
1821                  * pages, so need to include the rest of the
1822                  * nr_pages that have not been attempted as
1823                  * well.
1824                  */
1825                 if (err > 0)
1826                         err += nr_pages - i;
1827                 return err;
1828         }
1829         return store_status(status, start, node, i - start);
1830 }
1831
1832 /*
1833  * Migrate an array of page address onto an array of nodes and fill
1834  * the corresponding array of status.
1835  */
1836 static int do_pages_move(struct mm_struct *mm, nodemask_t task_nodes,
1837                          unsigned long nr_pages,
1838                          const void __user * __user *pages,
1839                          const int __user *nodes,
1840                          int __user *status, int flags)
1841 {
1842         int current_node = NUMA_NO_NODE;
1843         LIST_HEAD(pagelist);
1844         int start, i;
1845         int err = 0, err1;
1846
1847         lru_cache_disable();
1848
1849         for (i = start = 0; i < nr_pages; i++) {
1850                 const void __user *p;
1851                 unsigned long addr;
1852                 int node;
1853
1854                 err = -EFAULT;
1855                 if (get_user(p, pages + i))
1856                         goto out_flush;
1857                 if (get_user(node, nodes + i))
1858                         goto out_flush;
1859                 addr = (unsigned long)untagged_addr(p);
1860
1861                 err = -ENODEV;
1862                 if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES)
1863                         goto out_flush;
1864                 if (!node_state(node, N_MEMORY))
1865                         goto out_flush;
1866
1867                 err = -EACCES;
1868                 if (!node_isset(node, task_nodes))
1869                         goto out_flush;
1870
1871                 if (current_node == NUMA_NO_NODE) {
1872                         current_node = node;
1873                         start = i;
1874                 } else if (node != current_node) {
1875                         err = move_pages_and_store_status(mm, current_node,
1876                                         &pagelist, status, start, i, nr_pages);
1877                         if (err)
1878                                 goto out;
1879                         start = i;
1880                         current_node = node;
1881                 }
1882
1883                 /*
1884                  * Errors in the page lookup or isolation are not fatal and we simply
1885                  * report them via status
1886                  */
1887                 err = add_page_for_migration(mm, addr, current_node,
1888                                 &pagelist, flags & MPOL_MF_MOVE_ALL);
1889
1890                 if (err > 0) {
1891                         /* The page is successfully queued for migration */
1892                         continue;
1893                 }
1894
1895                 /*
1896                  * The move_pages() man page does not have an -EEXIST choice, so
1897                  * use -EFAULT instead.
1898                  */
1899                 if (err == -EEXIST)
1900                         err = -EFAULT;
1901
1902                 /*
1903                  * If the page is already on the target node (!err), store the
1904                  * node, otherwise, store the err.
1905                  */
1906                 err = store_status(status, i, err ? : current_node, 1);
1907                 if (err)
1908                         goto out_flush;
1909
1910                 err = move_pages_and_store_status(mm, current_node, &pagelist,
1911                                 status, start, i, nr_pages);
1912                 if (err) {
1913                         /* We have accounted for page i */
1914                         if (err > 0)
1915                                 err--;
1916                         goto out;
1917                 }
1918                 current_node = NUMA_NO_NODE;
1919         }
1920 out_flush:
1921         /* Make sure we do not overwrite the existing error */
1922         err1 = move_pages_and_store_status(mm, current_node, &pagelist,
1923                                 status, start, i, nr_pages);
1924         if (err >= 0)
1925                 err = err1;
1926 out:
1927         lru_cache_enable();
1928         return err;
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Determine the nodes of an array of pages and store it in an array of status.
1933  */
1934 static void do_pages_stat_array(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1935                                 const void __user **pages, int *status)
1936 {
1937         unsigned long i;
1938
1939         mmap_read_lock(mm);
1940
1941         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1942                 unsigned long addr = (unsigned long)(*pages);
1943                 struct vm_area_struct *vma;
1944                 struct page *page;
1945                 int err = -EFAULT;
1946
1947                 vma = vma_lookup(mm, addr);
1948                 if (!vma)
1949                         goto set_status;
1950
1951                 /* FOLL_DUMP to ignore special (like zero) pages */
1952                 page = follow_page(vma, addr, FOLL_GET | FOLL_DUMP);
1953
1954                 err = PTR_ERR(page);
1955                 if (IS_ERR(page))
1956                         goto set_status;
1957
1958                 err = -ENOENT;
1959                 if (!page)
1960                         goto set_status;
1961
1962                 if (!is_zone_device_page(page))
1963                         err = page_to_nid(page);
1964
1965                 put_page(page);
1966 set_status:
1967                 *status = err;
1968
1969                 pages++;
1970                 status++;
1971         }
1972
1973         mmap_read_unlock(mm);
1974 }
1975
1976 static int get_compat_pages_array(const void __user *chunk_pages[],
1977                                   const void __user * __user *pages,
1978                                   unsigned long chunk_nr)
1979 {
1980         compat_uptr_t __user *pages32 = (compat_uptr_t __user *)pages;
1981         compat_uptr_t p;
1982         int i;
1983
1984         for (i = 0; i < chunk_nr; i++) {
1985                 if (get_user(p, pages32 + i))
1986                         return -EFAULT;
1987                 chunk_pages[i] = compat_ptr(p);
1988         }
1989
1990         return 0;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Determine the nodes of a user array of pages and store it in
1995  * a user array of status.
1996  */
1997 static int do_pages_stat(struct mm_struct *mm, unsigned long nr_pages,
1998                          const void __user * __user *pages,
1999                          int __user *status)
2000 {
2001 #define DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR 16UL
2002         const void __user *chunk_pages[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
2003         int chunk_status[DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR];
2004
2005         while (nr_pages) {
2006                 unsigned long chunk_nr = min(nr_pages, DO_PAGES_STAT_CHUNK_NR);
2007
2008                 if (in_compat_syscall()) {
2009                         if (get_compat_pages_array(chunk_pages, pages,
2010                                                    chunk_nr))
2011                                 break;
2012                 } else {
2013                         if (copy_from_user(chunk_pages, pages,
2014                                       chunk_nr * sizeof(*chunk_pages)))
2015                                 break;
2016                 }
2017
2018                 do_pages_stat_array(mm, chunk_nr, chunk_pages, chunk_status);
2019
2020                 if (copy_to_user(status, chunk_status, chunk_nr * sizeof(*status)))
2021                         break;
2022
2023                 pages += chunk_nr;
2024                 status += chunk_nr;
2025                 nr_pages -= chunk_nr;
2026         }
2027         return nr_pages ? -EFAULT : 0;
2028 }
2029
2030 static struct mm_struct *find_mm_struct(pid_t pid, nodemask_t *mem_nodes)
2031 {
2032         struct task_struct *task;
2033         struct mm_struct *mm;
2034
2035         /*
2036          * There is no need to check if current process has the right to modify
2037          * the specified process when they are same.
2038          */
2039         if (!pid) {
2040                 mmget(current->mm);
2041                 *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(current);
2042                 return current->mm;
2043         }
2044
2045         /* Find the mm_struct */
2046         rcu_read_lock();
2047         task = find_task_by_vpid(pid);
2048         if (!task) {
2049                 rcu_read_unlock();
2050                 return ERR_PTR(-ESRCH);
2051         }
2052         get_task_struct(task);
2053
2054         /*
2055          * Check if this process has the right to modify the specified
2056          * process. Use the regular "ptrace_may_access()" checks.
2057          */
2058         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ_REALCREDS)) {
2059                 rcu_read_unlock();
2060                 mm = ERR_PTR(-EPERM);
2061                 goto out;
2062         }
2063         rcu_read_unlock();
2064
2065         mm = ERR_PTR(security_task_movememory(task));
2066         if (IS_ERR(mm))
2067                 goto out;
2068         *mem_nodes = cpuset_mems_allowed(task);
2069         mm = get_task_mm(task);
2070 out:
2071         put_task_struct(task);
2072         if (!mm)
2073                 mm = ERR_PTR(-EINVAL);
2074         return mm;
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Move a list of pages in the address space of the currently executing
2079  * process.
2080  */
2081 static int kernel_move_pages(pid_t pid, unsigned long nr_pages,
2082                              const void __user * __user *pages,
2083                              const int __user *nodes,
2084                              int __user *status, int flags)
2085 {
2086         struct mm_struct *mm;
2087         int err;
2088         nodemask_t task_nodes;
2089
2090         /* Check flags */
2091         if (flags & ~(MPOL_MF_MOVE|MPOL_MF_MOVE_ALL))
2092                 return -EINVAL;
2093
2094         if ((flags & MPOL_MF_MOVE_ALL) && !capable(CAP_SYS_NICE))
2095                 return -EPERM;
2096
2097         mm = find_mm_struct(pid, &task_nodes);
2098         if (IS_ERR(mm))
2099                 return PTR_ERR(mm);
2100
2101         if (nodes)
2102                 err = do_pages_move(mm, task_nodes, nr_pages, pages,
2103                                     nodes, status, flags);
2104         else
2105                 err = do_pages_stat(mm, nr_pages, pages, status);
2106
2107         mmput(mm);
2108         return err;
2109 }
2110
2111 SYSCALL_DEFINE6(move_pages, pid_t, pid, unsigned long, nr_pages,
2112                 const void __user * __user *, pages,
2113                 const int __user *, nodes,
2114                 int __user *, status, int, flags)
2115 {
2116         return kernel_move_pages(pid, nr_pages, pages, nodes, status, flags);
2117 }
2118
2119 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2120 /*
2121  * Returns true if this is a safe migration target node for misplaced NUMA
2122  * pages. Currently it only checks the watermarks which is crude.
2123  */
2124 static bool migrate_balanced_pgdat(struct pglist_data *pgdat,
2125                                    unsigned long nr_migrate_pages)
2126 {
2127         int z;
2128
2129         for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2130                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + z;
2131
2132                 if (!managed_zone(zone))
2133                         continue;
2134
2135                 /* Avoid waking kswapd by allocating pages_to_migrate pages. */
2136                 if (!zone_watermark_ok(zone, 0,
2137                                        high_wmark_pages(zone) +
2138                                        nr_migrate_pages,
2139                                        ZONE_MOVABLE, 0))
2140                         continue;
2141                 return true;
2142         }
2143         return false;
2144 }
2145
2146 static struct page *alloc_misplaced_dst_page(struct page *page,
2147                                            unsigned long data)
2148 {
2149         int nid = (int) data;
2150         int order = compound_order(page);
2151         gfp_t gfp = __GFP_THISNODE;
2152         struct folio *new;
2153
2154         if (order > 0)
2155                 gfp |= GFP_TRANSHUGE_LIGHT;
2156         else {
2157                 gfp |= GFP_HIGHUSER_MOVABLE | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY |
2158                         __GFP_NOWARN;
2159                 gfp &= ~__GFP_RECLAIM;
2160         }
2161         new = __folio_alloc_node(gfp, order, nid);
2162
2163         return &new->page;
2164 }
2165
2166 static int numamigrate_isolate_page(pg_data_t *pgdat, struct page *page)
2167 {
2168         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2169         int order = compound_order(page);
2170
2171         VM_BUG_ON_PAGE(order && !PageTransHuge(page), page);
2172
2173         /* Do not migrate THP mapped by multiple processes */
2174         if (PageTransHuge(page) && total_mapcount(page) > 1)
2175                 return 0;
2176
2177         /* Avoid migrating to a node that is nearly full */
2178         if (!migrate_balanced_pgdat(pgdat, nr_pages)) {
2179                 int z;
2180
2181                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
2182                         return 0;
2183                 for (z = pgdat->nr_zones - 1; z >= 0; z--) {
2184                         if (managed_zone(pgdat->node_zones + z))
2185                                 break;
2186                 }
2187                 wakeup_kswapd(pgdat->node_zones + z, 0, order, ZONE_MOVABLE);
2188                 return 0;
2189         }
2190
2191         if (isolate_lru_page(page))
2192                 return 0;
2193
2194         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON + page_is_file_lru(page),
2195                             nr_pages);
2196
2197         /*
2198          * Isolating the page has taken another reference, so the
2199          * caller's reference can be safely dropped without the page
2200          * disappearing underneath us during migration.
2201          */
2202         put_page(page);
2203         return 1;
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Attempt to migrate a misplaced page to the specified destination
2208  * node. Caller is expected to have an elevated reference count on
2209  * the page that will be dropped by this function before returning.
2210  */
2211 int migrate_misplaced_page(struct page *page, struct vm_area_struct *vma,
2212                            int node)
2213 {
2214         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(node);
2215         int isolated;
2216         int nr_remaining;
2217         unsigned int nr_succeeded;
2218         LIST_HEAD(migratepages);
2219         int nr_pages = thp_nr_pages(page);
2220
2221         /*
2222          * Don't migrate file pages that are mapped in multiple processes
2223          * with execute permissions as they are probably shared libraries.
2224          */
2225         if (page_mapcount(page) != 1 && page_is_file_lru(page) &&
2226             (vma->vm_flags & VM_EXEC))
2227                 goto out;
2228
2229         /*
2230          * Also do not migrate dirty pages as not all filesystems can move
2231          * dirty pages in MIGRATE_ASYNC mode which is a waste of cycles.
2232          */
2233         if (page_is_file_lru(page) && PageDirty(page))
2234                 goto out;
2235
2236         isolated = numamigrate_isolate_page(pgdat, page);
2237         if (!isolated)
2238                 goto out;
2239
2240         list_add(&page->lru, &migratepages);
2241         nr_remaining = migrate_pages(&migratepages, alloc_misplaced_dst_page,
2242                                      NULL, node, MIGRATE_ASYNC,
2243                                      MR_NUMA_MISPLACED, &nr_succeeded);
2244         if (nr_remaining) {
2245                 if (!list_empty(&migratepages)) {
2246                         list_del(&page->lru);
2247                         mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_ISOLATED_ANON +
2248                                         page_is_file_lru(page), -nr_pages);
2249                         putback_lru_page(page);
2250                 }
2251                 isolated = 0;
2252         }
2253         if (nr_succeeded) {
2254                 count_vm_numa_events(NUMA_PAGE_MIGRATE, nr_succeeded);
2255                 if (!node_is_toptier(page_to_nid(page)) && node_is_toptier(node))
2256                         mod_node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_SUCCESS,
2257                                             nr_succeeded);
2258         }
2259         BUG_ON(!list_empty(&migratepages));
2260         return isolated;
2261
2262 out:
2263         put_page(page);
2264         return 0;
2265 }
2266 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2267 #endif /* CONFIG_NUMA */
This page took 0.158038 seconds and 4 git commands to generate.