cpuset sched_load_balance flag
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58
59 /*
60  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
61  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
62  * short circuit some hooks.
63  */
64 int number_of_cpusets __read_mostly;
65
66 /* Retrieve the cpuset from a cgroup */
67 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
68 struct cpuset;
69
70 /* See "Frequency meter" comments, below. */
71
72 struct fmeter {
73         int cnt;                /* unprocessed events count */
74         int val;                /* most recent output value */
75         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
76         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
77 };
78
79 struct cpuset {
80         struct cgroup_subsys_state css;
81
82         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
83         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
84         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
85
86         struct cpuset *parent;          /* my parent */
87
88         /*
89          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
90          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
91          */
92         int mems_generation;
93
94         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
95
96         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
97         int pn;
98 };
99
100 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
101 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
102 {
103         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
104                             struct cpuset, css);
105 }
106
107 /* Retrieve the cpuset for a task */
108 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
109 {
110         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
111                             struct cpuset, css);
112 }
113
114
115 /* bits in struct cpuset flags field */
116 typedef enum {
117         CS_CPU_EXCLUSIVE,
118         CS_MEM_EXCLUSIVE,
119         CS_MEMORY_MIGRATE,
120         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
121         CS_SPREAD_PAGE,
122         CS_SPREAD_SLAB,
123 } cpuset_flagbits_t;
124
125 /* convenient tests for these bits */
126 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
127 {
128         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
129 }
130
131 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
132 {
133         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
134 }
135
136 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
137 {
138         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
139 }
140
141 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
142 {
143         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
144 }
145
146 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
147 {
148         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
149 }
150
151 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
152 {
153         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
154 }
155
156 /*
157  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
158  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
159  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
160  * the cpuset they're using changes generation.
161  *
162  * A single, global generation is needed because attach_task() could
163  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
164  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
165  *
166  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
167  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
168  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
169  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
170  * of its current->mems_allowed.
171  *
172  * Since cpuset_mems_generation is guarded by manage_mutex,
173  * there is no need to mark it atomic.
174  */
175 static int cpuset_mems_generation;
176
177 static struct cpuset top_cpuset = {
178         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
179         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
180         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
181 };
182
183 /*
184  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
185  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
186  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
187  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
188  *
189  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
190  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
191  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
192  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
193  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
194  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
195  * performing these checks, various callback routines can briefly
196  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
197  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
198  *
199  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
200  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
201  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
202  * __alloc_pages().
203  *
204  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
205  * access to cpusets.
206  *
207  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
208  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
209  *
210  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
211  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
212  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
213  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
214  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
215  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
216  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
217  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
218  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
219  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
220  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
221  * both of those mutexes.
222  *
223  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
224  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
225  * single threading all such cpuset modifications across the system.
226  *
227  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
228  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
229  * cpumasks and nodemasks.
230  *
231  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
232  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
233  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
234  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
235  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
236  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
237  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
238  *
239  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
240  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
241  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
242  * least one task in the system (init), therefore, top_cpuset
243  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
244  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
245  *
246  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
247  *
248  *      The task_lock() exception
249  *
250  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
251  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
252  * so using both mutexes, however there are several performance
253  * critical places that need to reference task->cpuset without the
254  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
255  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
256  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
257  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
258  * such matters.
259  *
260  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
261  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
262  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
263  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
264  */
265
266 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
267
268 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
269  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
270  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
271 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
272                          int flags, const char *unused_dev_name,
273                          void *data, struct vfsmount *mnt)
274 {
275         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
276         int ret = -ENODEV;
277         if (cgroup_fs) {
278                 char mountopts[] =
279                         "cpuset,noprefix,"
280                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
281                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
282                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
283                 put_filesystem(cgroup_fs);
284         }
285         return ret;
286 }
287
288 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
289         .name = "cpuset",
290         .get_sb = cpuset_get_sb,
291 };
292
293 /*
294  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
295  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
296  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
297  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
298  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
299  * task, return cpu_online_map.
300  *
301  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
302  * of cpu_online_map.
303  *
304  * Call with callback_mutex held.
305  */
306
307 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
308 {
309         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
310                 cs = cs->parent;
311         if (cs)
312                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
313         else
314                 *pmask = cpu_online_map;
315         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
316 }
317
318 /*
319  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
320  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
321  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
322  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
323  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
324  *
325  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
326  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
327  *
328  * Call with callback_mutex held.
329  */
330
331 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
332 {
333         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
334                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
335                 cs = cs->parent;
336         if (cs)
337                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
338                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
339         else
340                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
341         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
342 }
343
344 /**
345  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
346  *
347  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
348  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
349  * mempolicy to the new value.
350  *
351  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
352  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
353  * Do not call this routine if in_interrupt().
354  *
355  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
356  * called with or without manage_mutex held.  Thanks in part to
357  * 'the_top_cpuset_hack', the tasks cpuset pointer will never
358  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex and
359  * current->mm->mmap_sem during call.
360  *
361  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
362  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
363  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
364  * using RCU.
365  *
366  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
367  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
368  * an old value of mems_generation.  However this really only
369  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
370  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
371  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
372  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
373  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
374  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
375  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
376  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
377  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
378  * even exist.
379  *
380  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
381  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
382  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
383  * task has been modifying its cpuset.
384  */
385
386 void cpuset_update_task_memory_state(void)
387 {
388         int my_cpusets_mem_gen;
389         struct task_struct *tsk = current;
390         struct cpuset *cs;
391
392         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
393                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
394                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
395         } else {
396                 rcu_read_lock();
397                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
398                 rcu_read_unlock();
399         }
400
401         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
402                 mutex_lock(&callback_mutex);
403                 task_lock(tsk);
404                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
405                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
406                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
407                 if (is_spread_page(cs))
408                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
409                 else
410                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
411                 if (is_spread_slab(cs))
412                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
413                 else
414                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
415                 task_unlock(tsk);
416                 mutex_unlock(&callback_mutex);
417                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
418         }
419 }
420
421 /*
422  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
423  *
424  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
425  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
426  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
427  */
428
429 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
430 {
431         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
432                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
433                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
434                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
435 }
436
437 /*
438  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
439  *                     follows the structural rules for cpusets.
440  *
441  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
442  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
443  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
444  * manage_mutex held.
445  *
446  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
447  * such as list traversal that depend on the actual address of the
448  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
449  *
450  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
451  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
452  * or flags changed to new, trial values.
453  *
454  * Return 0 if valid, -errno if not.
455  */
456
457 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
458 {
459         struct cgroup *cont;
460         struct cpuset *c, *par;
461
462         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
463         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
464                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
465                         return -EBUSY;
466         }
467
468         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
469         if (cur == &top_cpuset)
470                 return 0;
471
472         par = cur->parent;
473
474         /* We must be a subset of our parent cpuset */
475         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
476                 return -EACCES;
477
478         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
479         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
480                 c = cgroup_cs(cont);
481                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
482                     c != cur &&
483                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
484                         return -EINVAL;
485                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
486                     c != cur &&
487                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
488                         return -EINVAL;
489         }
490
491         return 0;
492 }
493
494 /*
495  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
496  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
497  */
498
499 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
500 {
501         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
502 }
503
504 /*
505  * rebuild_sched_domains()
506  *
507  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
508  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
509  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
510  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
511  * scheduler's dynamic sched domains.
512  *
513  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
514  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
515  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
516  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
517  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
518  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
519  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
520  *
521  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
522  * for a background explanation of this.
523  *
524  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
525  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
526  * domains when operating in the severe memory shortage situations
527  * that could cause allocation failures below.
528  *
529  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
530  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
531  * a call to the lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
532  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
533  * call lock_cpu_hotplug() while holding callback_mutex.  Elsewhere
534  * the kernel nests callback_mutex inside lock_cpu_hotplug() calls.
535  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
536  *
537  * The three key local variables below are:
538  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
539  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
540  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
541  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
542  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
543  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
544  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
545  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
546  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
547  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
548  *         is a subset of one of these domains, while there are as
549  *         many such domains as possible, each as small as possible.
550  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
551  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
552  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
553  *         value to determine what partition elements (sched domains)
554  *         were changed (added or removed.)
555  *
556  * Finding the best partition (set of domains):
557  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
558  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
559  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
560  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
561  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
562  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
563  *      any such pairs.
564  *
565  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
566  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
567  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
568  *      partition_sched_domains().
569  */
570
571 static void rebuild_sched_domains(void)
572 {
573         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
574         struct cpuset *cp;      /* scans q */
575         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
576         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
577         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
578         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
579         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
580         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
581
582         q = NULL;
583         csa = NULL;
584         doms = NULL;
585
586         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
587         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
588                 ndoms = 1;
589                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
590                 if (!doms)
591                         goto rebuild;
592                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
593                 goto rebuild;
594         }
595
596         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
597         if (IS_ERR(q))
598                 goto done;
599         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
600         if (!csa)
601                 goto done;
602         csn = 0;
603
604         cp = &top_cpuset;
605         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
606         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
607                 struct cgroup *cont;
608                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
609                 if (is_sched_load_balance(cp))
610                         csa[csn++] = cp;
611                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
612                         child = cgroup_cs(cont);
613                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
614                 }
615         }
616
617         for (i = 0; i < csn; i++)
618                 csa[i]->pn = i;
619         ndoms = csn;
620
621 restart:
622         /* Find the best partition (set of sched domains) */
623         for (i = 0; i < csn; i++) {
624                 struct cpuset *a = csa[i];
625                 int apn = a->pn;
626
627                 for (j = 0; j < csn; j++) {
628                         struct cpuset *b = csa[j];
629                         int bpn = b->pn;
630
631                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
632                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
633                                         struct cpuset *c = csa[k];
634
635                                         if (c->pn == bpn)
636                                                 c->pn = apn;
637                                 }
638                                 ndoms--;        /* one less element */
639                                 goto restart;
640                         }
641                 }
642         }
643
644         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
645         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
646         if (!doms)
647                 goto rebuild;
648
649         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
650                 struct cpuset *a = csa[i];
651                 int apn = a->pn;
652
653                 if (apn >= 0) {
654                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
655
656                         if (nslot == ndoms) {
657                                 static int warnings = 10;
658                                 if (warnings) {
659                                         printk(KERN_WARNING
660                                          "rebuild_sched_domains confused:"
661                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
662                                           " apn %d\n",
663                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
664                                         warnings--;
665                                 }
666                                 continue;
667                         }
668
669                         cpus_clear(*dp);
670                         for (j = i; j < csn; j++) {
671                                 struct cpuset *b = csa[j];
672
673                                 if (apn == b->pn) {
674                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
675                                         b->pn = -1;
676                                 }
677                         }
678                         nslot++;
679                 }
680         }
681         BUG_ON(nslot != ndoms);
682
683 rebuild:
684         /* Have scheduler rebuild sched domains */
685         lock_cpu_hotplug();
686         partition_sched_domains(ndoms, doms);
687         unlock_cpu_hotplug();
688
689 done:
690         if (q && !IS_ERR(q))
691                 kfifo_free(q);
692         kfree(csa);
693         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
694 }
695
696 /*
697  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
698  */
699
700 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
701 {
702         struct cpuset trialcs;
703         int retval;
704         int cpus_changed, is_load_balanced;
705
706         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
707         if (cs == &top_cpuset)
708                 return -EACCES;
709
710         trialcs = *cs;
711
712         /*
713          * We allow a cpuset's cpus_allowed to be empty; if it has attached
714          * tasks, we'll catch it later when we validate the change and return
715          * -ENOSPC.
716          */
717         if (!buf[0] || (buf[0] == '\n' && !buf[1])) {
718                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
719         } else {
720                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
721                 if (retval < 0)
722                         return retval;
723         }
724         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
725         /* cpus_allowed cannot be empty for a cpuset with attached tasks. */
726         if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) &&
727             cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
728                 return -ENOSPC;
729         retval = validate_change(cs, &trialcs);
730         if (retval < 0)
731                 return retval;
732
733         cpus_changed = !cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
734         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
735
736         mutex_lock(&callback_mutex);
737         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
738         mutex_unlock(&callback_mutex);
739
740         if (cpus_changed && is_load_balanced)
741                 rebuild_sched_domains();
742
743         return 0;
744 }
745
746 /*
747  * cpuset_migrate_mm
748  *
749  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
750  *
751  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
752  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
753  *
754  *    Call holding manage_mutex, so our current->cpuset won't change
755  *    during this call, as manage_mutex holds off any attach_task()
756  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
757  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
758  *    our tasks cpuset.
759  *
760  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
761  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
762  *
763  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
764  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
765  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
766  *    migrating memory region.
767  *
768  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
769  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
770  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
771  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
772  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
773  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
774  *    nodemask.
775  */
776
777 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
778                                                         const nodemask_t *to)
779 {
780         struct task_struct *tsk = current;
781
782         cpuset_update_task_memory_state();
783
784         mutex_lock(&callback_mutex);
785         tsk->mems_allowed = *to;
786         mutex_unlock(&callback_mutex);
787
788         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
789
790         mutex_lock(&callback_mutex);
791         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
792         mutex_unlock(&callback_mutex);
793 }
794
795 /*
796  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
797  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
798  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
799  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
800  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
801  * pages to the new memory.
802  *
803  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
804  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
805  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
806  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
807  */
808
809 static void *cpuset_being_rebound;
810
811 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
812 {
813         struct cpuset trialcs;
814         nodemask_t oldmem;
815         struct task_struct *p;
816         struct mm_struct **mmarray;
817         int i, n, ntasks;
818         int migrate;
819         int fudge;
820         int retval;
821         struct cgroup_iter it;
822
823         /*
824          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
825          * it's read-only
826          */
827         if (cs == &top_cpuset)
828                 return -EACCES;
829
830         trialcs = *cs;
831
832         /*
833          * We allow a cpuset's mems_allowed to be empty; if it has attached
834          * tasks, we'll catch it later when we validate the change and return
835          * -ENOSPC.
836          */
837         if (!buf[0] || (buf[0] == '\n' && !buf[1])) {
838                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
839         } else {
840                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
841                 if (retval < 0)
842                         goto done;
843                 if (!nodes_intersects(trialcs.mems_allowed,
844                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY])) {
845                         /*
846                          * error if only memoryless nodes specified.
847                          */
848                         retval = -ENOSPC;
849                         goto done;
850                 }
851         }
852         /*
853          * Exclude memoryless nodes.  We know that trialcs.mems_allowed
854          * contains at least one node with memory.
855          */
856         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
857                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
858         oldmem = cs->mems_allowed;
859         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
860                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
861                 goto done;
862         }
863         /* mems_allowed cannot be empty for a cpuset with attached tasks. */
864         if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) &&
865             nodes_empty(trialcs.mems_allowed)) {
866                 retval = -ENOSPC;
867                 goto done;
868         }
869         retval = validate_change(cs, &trialcs);
870         if (retval < 0)
871                 goto done;
872
873         mutex_lock(&callback_mutex);
874         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
875         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
876         mutex_unlock(&callback_mutex);
877
878         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_copy() rebind */
879
880         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
881         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
882         retval = -ENOMEM;
883
884         /*
885          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
886          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
887          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
888          * few more lines of code, we can retry until we get a big
889          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
890          */
891         while (1) {
892                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
893                 ntasks += fudge;
894                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
895                 if (!mmarray)
896                         goto done;
897                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
898                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
899                         break;                          /* got enough */
900                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
901                 kfree(mmarray);
902         }
903
904         n = 0;
905
906         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
907         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
908         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
909                 struct mm_struct *mm;
910
911                 if (n >= ntasks) {
912                         printk(KERN_WARNING
913                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
914                         break;
915                 }
916                 mm = get_task_mm(p);
917                 if (!mm)
918                         continue;
919                 mmarray[n++] = mm;
920         }
921         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
922         read_unlock(&tasklist_lock);
923
924         /*
925          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
926          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
927          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
928          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
929          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
930          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
931          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
932          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
933          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
934          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
935          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
936          */
937         migrate = is_memory_migrate(cs);
938         for (i = 0; i < n; i++) {
939                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
940
941                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
942                 if (migrate)
943                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
944                 mmput(mm);
945         }
946
947         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
948         kfree(mmarray);
949         cpuset_being_rebound = NULL;
950         retval = 0;
951 done:
952         return retval;
953 }
954
955 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
956 {
957         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
958 }
959
960 /*
961  * Call with manage_mutex held.
962  */
963
964 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
965 {
966         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
967                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
968         else
969                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
970         return 0;
971 }
972
973 /*
974  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
975  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
976  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
977  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
978  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
979  * cs:  the cpuset to update
980  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
981  *
982  * Call with manage_mutex held.
983  */
984
985 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
986 {
987         int turning_on;
988         struct cpuset trialcs;
989         int err;
990         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
991
992         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
993
994         trialcs = *cs;
995         if (turning_on)
996                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
997         else
998                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
999
1000         err = validate_change(cs, &trialcs);
1001         if (err < 0)
1002                 return err;
1003
1004         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1005         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1006                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1007
1008         mutex_lock(&callback_mutex);
1009         cs->flags = trialcs.flags;
1010         mutex_unlock(&callback_mutex);
1011
1012         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1013                 rebuild_sched_domains();
1014
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1020  *
1021  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1022  * event frequency meter.  There are four routines:
1023  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1024  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1025  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1026  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1027  *
1028  * A common data structure is passed to each of these routines,
1029  * which is used to keep track of the state required to manage the
1030  * frequency meter and its digital filter.
1031  *
1032  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1033  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1034  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1035  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1036  *
1037  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1038  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1039  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1040  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1041  *
1042  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1043  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1044  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1045  * will be stable.
1046  *
1047  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1048  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1049  *
1050  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1051  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1052  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1053  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1054  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1055  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1056  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1057  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1058  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1059  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1060  * each event.
1061  */
1062
1063 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1064 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1065 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1066 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1067
1068 /* Initialize a frequency meter */
1069 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1070 {
1071         fmp->cnt = 0;
1072         fmp->val = 0;
1073         fmp->time = 0;
1074         spin_lock_init(&fmp->lock);
1075 }
1076
1077 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1078 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1079 {
1080         time_t now = get_seconds();
1081         time_t ticks = now - fmp->time;
1082
1083         if (ticks == 0)
1084                 return;
1085
1086         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1087         while (ticks-- > 0)
1088                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1089         fmp->time = now;
1090
1091         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1092         fmp->cnt = 0;
1093 }
1094
1095 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1096 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1097 {
1098         spin_lock(&fmp->lock);
1099         fmeter_update(fmp);
1100         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1101         spin_unlock(&fmp->lock);
1102 }
1103
1104 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1105 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1106 {
1107         int val;
1108
1109         spin_lock(&fmp->lock);
1110         fmeter_update(fmp);
1111         val = fmp->val;
1112         spin_unlock(&fmp->lock);
1113         return val;
1114 }
1115
1116 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1117                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1118 {
1119         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1120
1121         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1122                 return -ENOSPC;
1123
1124         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1125 }
1126
1127 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1128                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1129                           struct task_struct *tsk)
1130 {
1131         cpumask_t cpus;
1132         nodemask_t from, to;
1133         struct mm_struct *mm;
1134         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1135         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1136
1137         mutex_lock(&callback_mutex);
1138         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1139         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1140         mutex_unlock(&callback_mutex);
1141
1142         from = oldcs->mems_allowed;
1143         to = cs->mems_allowed;
1144         mm = get_task_mm(tsk);
1145         if (mm) {
1146                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1147                 if (is_memory_migrate(cs))
1148                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1149                 mmput(mm);
1150         }
1151
1152 }
1153
1154 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1155
1156 typedef enum {
1157         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1158         FILE_CPULIST,
1159         FILE_MEMLIST,
1160         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1161         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1162         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1163         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1164         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1165         FILE_SPREAD_PAGE,
1166         FILE_SPREAD_SLAB,
1167 } cpuset_filetype_t;
1168
1169 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1170                                         struct cftype *cft,
1171                                         struct file *file,
1172                                         const char __user *userbuf,
1173                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1174 {
1175         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1176         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1177         char *buffer;
1178         int retval = 0;
1179
1180         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1181         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1182                 return -E2BIG;
1183
1184         /* +1 for nul-terminator */
1185         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1186                 return -ENOMEM;
1187
1188         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1189                 retval = -EFAULT;
1190                 goto out1;
1191         }
1192         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1193
1194         cgroup_lock();
1195
1196         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1197                 retval = -ENODEV;
1198                 goto out2;
1199         }
1200
1201         switch (type) {
1202         case FILE_CPULIST:
1203                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1204                 break;
1205         case FILE_MEMLIST:
1206                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1207                 break;
1208         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1209                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1210                 break;
1211         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1212                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1213                 break;
1214         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1215                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, buffer);
1216                 break;
1217         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1218                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1219                 break;
1220         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1221                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1222                 break;
1223         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1224                 retval = -EACCES;
1225                 break;
1226         case FILE_SPREAD_PAGE:
1227                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1228                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1229                 break;
1230         case FILE_SPREAD_SLAB:
1231                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1232                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1233                 break;
1234         default:
1235                 retval = -EINVAL;
1236                 goto out2;
1237         }
1238
1239         if (retval == 0)
1240                 retval = nbytes;
1241 out2:
1242         cgroup_unlock();
1243 out1:
1244         kfree(buffer);
1245         return retval;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1250  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1251  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1252  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1253  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1254  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1255  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1256  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1257  * across a page fault.
1258  */
1259
1260 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1261 {
1262         cpumask_t mask;
1263
1264         mutex_lock(&callback_mutex);
1265         mask = cs->cpus_allowed;
1266         mutex_unlock(&callback_mutex);
1267
1268         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1269 }
1270
1271 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1272 {
1273         nodemask_t mask;
1274
1275         mutex_lock(&callback_mutex);
1276         mask = cs->mems_allowed;
1277         mutex_unlock(&callback_mutex);
1278
1279         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1280 }
1281
1282 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1283                                        struct cftype *cft,
1284                                        struct file *file,
1285                                        char __user *buf,
1286                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1287 {
1288         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1289         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1290         char *page;
1291         ssize_t retval = 0;
1292         char *s;
1293
1294         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1295                 return -ENOMEM;
1296
1297         s = page;
1298
1299         switch (type) {
1300         case FILE_CPULIST:
1301                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1302                 break;
1303         case FILE_MEMLIST:
1304                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1305                 break;
1306         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1307                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1308                 break;
1309         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1310                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1311                 break;
1312         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1313                 *s++ = is_sched_load_balance(cs) ? '1' : '0';
1314                 break;
1315         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1316                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1317                 break;
1318         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1319                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1320                 break;
1321         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1322                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1323                 break;
1324         case FILE_SPREAD_PAGE:
1325                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1326                 break;
1327         case FILE_SPREAD_SLAB:
1328                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1329                 break;
1330         default:
1331                 retval = -EINVAL;
1332                 goto out;
1333         }
1334         *s++ = '\n';
1335
1336         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1337 out:
1338         free_page((unsigned long)page);
1339         return retval;
1340 }
1341
1342
1343
1344
1345
1346 /*
1347  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1348  */
1349
1350 static struct cftype cft_cpus = {
1351         .name = "cpus",
1352         .read = cpuset_common_file_read,
1353         .write = cpuset_common_file_write,
1354         .private = FILE_CPULIST,
1355 };
1356
1357 static struct cftype cft_mems = {
1358         .name = "mems",
1359         .read = cpuset_common_file_read,
1360         .write = cpuset_common_file_write,
1361         .private = FILE_MEMLIST,
1362 };
1363
1364 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1365         .name = "cpu_exclusive",
1366         .read = cpuset_common_file_read,
1367         .write = cpuset_common_file_write,
1368         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1369 };
1370
1371 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1372         .name = "mem_exclusive",
1373         .read = cpuset_common_file_read,
1374         .write = cpuset_common_file_write,
1375         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1376 };
1377
1378 static struct cftype cft_sched_load_balance = {
1379         .name = "sched_load_balance",
1380         .read = cpuset_common_file_read,
1381         .write = cpuset_common_file_write,
1382         .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1383 };
1384
1385 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1386         .name = "memory_migrate",
1387         .read = cpuset_common_file_read,
1388         .write = cpuset_common_file_write,
1389         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1390 };
1391
1392 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1393         .name = "memory_pressure_enabled",
1394         .read = cpuset_common_file_read,
1395         .write = cpuset_common_file_write,
1396         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1397 };
1398
1399 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1400         .name = "memory_pressure",
1401         .read = cpuset_common_file_read,
1402         .write = cpuset_common_file_write,
1403         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1404 };
1405
1406 static struct cftype cft_spread_page = {
1407         .name = "memory_spread_page",
1408         .read = cpuset_common_file_read,
1409         .write = cpuset_common_file_write,
1410         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1411 };
1412
1413 static struct cftype cft_spread_slab = {
1414         .name = "memory_spread_slab",
1415         .read = cpuset_common_file_read,
1416         .write = cpuset_common_file_write,
1417         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1418 };
1419
1420 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1421 {
1422         int err;
1423
1424         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpus)) < 0)
1425                 return err;
1426         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mems)) < 0)
1427                 return err;
1428         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1429                 return err;
1430         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1431                 return err;
1432         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_migrate)) < 0)
1433                 return err;
1434         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_sched_load_balance)) < 0)
1435                 return err;
1436         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_pressure)) < 0)
1437                 return err;
1438         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_page)) < 0)
1439                 return err;
1440         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_slab)) < 0)
1441                 return err;
1442         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1443         if (err == 0 && !cont->parent)
1444                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1445                                          &cft_memory_pressure_enabled);
1446         return 0;
1447 }
1448
1449 /*
1450  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1451  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1452  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1453  * be moved into 'cgroup'.
1454  *
1455  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1456  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1457  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1458  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1459  *
1460  * If this becomes a problem for some users who wish to
1461  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1462  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1463  * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1464  */
1465 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1466                               struct cgroup *cgroup)
1467 {
1468         struct cgroup *parent, *child;
1469         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1470
1471         parent = cgroup->parent;
1472         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1473                 cs = cgroup_cs(child);
1474                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1475                         return;
1476         }
1477         cs = cgroup_cs(cgroup);
1478         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1479
1480         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1481         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1482         return;
1483 }
1484
1485 /*
1486  *      cpuset_create - create a cpuset
1487  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1488  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1489  *      mode:           mode to set on new inode
1490  *
1491  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1492  */
1493
1494 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1495         struct cgroup_subsys *ss,
1496         struct cgroup *cont)
1497 {
1498         struct cpuset *cs;
1499         struct cpuset *parent;
1500
1501         if (!cont->parent) {
1502                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1503                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1504                 return &top_cpuset.css;
1505         }
1506         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1507         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1508         if (!cs)
1509                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1510
1511         cpuset_update_task_memory_state();
1512         cs->flags = 0;
1513         if (is_spread_page(parent))
1514                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1515         if (is_spread_slab(parent))
1516                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1517         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1518         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1519         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1520         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1521         fmeter_init(&cs->fmeter);
1522
1523         cs->parent = parent;
1524         number_of_cpusets++;
1525         return &cs->css ;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1530  *
1531  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1532  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1533  * will call rebuild_sched_domains().  The lock_cpu_hotplug()
1534  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1535  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1536  * lock_cpu_hotplug() calls.  So the reverse nesting would risk an
1537  * ABBA deadlock.
1538  */
1539
1540 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1541 {
1542         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1543
1544         cpuset_update_task_memory_state();
1545
1546         if (is_sched_load_balance(cs))
1547                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, "0");
1548
1549         number_of_cpusets--;
1550         kfree(cs);
1551 }
1552
1553 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1554         .name = "cpuset",
1555         .create = cpuset_create,
1556         .destroy  = cpuset_destroy,
1557         .can_attach = cpuset_can_attach,
1558         .attach = cpuset_attach,
1559         .populate = cpuset_populate,
1560         .post_clone = cpuset_post_clone,
1561         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1562         .early_init = 1,
1563 };
1564
1565 /*
1566  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1567  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1568  * are harmless.
1569  */
1570
1571 int __init cpuset_init_early(void)
1572 {
1573         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1574         return 0;
1575 }
1576
1577
1578 /**
1579  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1580  *
1581  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1582  **/
1583
1584 int __init cpuset_init(void)
1585 {
1586         int err = 0;
1587
1588         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1589         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1590
1591         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1592         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1593         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1594
1595         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1596         if (err < 0)
1597                 return err;
1598
1599         number_of_cpusets = 1;
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1605  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1606  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1607  * last CPU or node from a cpuset, then the guarantee_online_cpus()
1608  * or guarantee_online_mems() code will use that emptied cpusets
1609  * parent online CPUs or nodes.  Cpusets that were already empty of
1610  * CPUs or nodes are left empty.
1611  *
1612  * This routine is intentionally inefficient in a couple of regards.
1613  * It will check all cpusets in a subtree even if the top cpuset of
1614  * the subtree has no offline CPUs or nodes.  It checks both CPUs and
1615  * nodes, even though the caller could have been coded to know that
1616  * only one of CPUs or nodes needed to be checked on a given call.
1617  * This was done to minimize text size rather than cpu cycles.
1618  *
1619  * Call with both manage_mutex and callback_mutex held.
1620  *
1621  * Recursive, on depth of cpuset subtree.
1622  */
1623
1624 static void guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(const struct cpuset *cur)
1625 {
1626         struct cgroup *cont;
1627         struct cpuset *c;
1628
1629         /* Each of our child cpusets mems must be online */
1630         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
1631                 c = cgroup_cs(cont);
1632                 guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(c);
1633                 if (!cpus_empty(c->cpus_allowed))
1634                         guarantee_online_cpus(c, &c->cpus_allowed);
1635                 if (!nodes_empty(c->mems_allowed))
1636                         guarantee_online_mems(c, &c->mems_allowed);
1637         }
1638 }
1639
1640 /*
1641  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1642  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1643  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug
1644  * event.
1645  *
1646  * To ensure that we don't remove a CPU or node from the top cpuset
1647  * that is currently in use by a child cpuset (which would violate
1648  * the rule that cpusets must be subsets of their parent), we first
1649  * call the recursive routine guarantee_online_cpus_mems_in_subtree().
1650  *
1651  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1652  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1653  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1654  * in order to minimize text size.
1655  */
1656
1657 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1658 {
1659         cgroup_lock();
1660         mutex_lock(&callback_mutex);
1661
1662         guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(&top_cpuset);
1663         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1664         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1665
1666         mutex_unlock(&callback_mutex);
1667         cgroup_unlock();
1668 }
1669
1670 /*
1671  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1672  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1673  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1674  * but making no active use of cpusets.
1675  *
1676  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1677  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1678  */
1679
1680 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1681                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1682 {
1683         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1684                 return NOTIFY_DONE;
1685
1686         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1687         return 0;
1688 }
1689
1690 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1691 /*
1692  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1693  * Call this routine anytime after you change
1694  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1695  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1696  */
1697
1698 void cpuset_track_online_nodes(void)
1699 {
1700         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1701 }
1702 #endif
1703
1704 /**
1705  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1706  *
1707  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1708  **/
1709
1710 void __init cpuset_init_smp(void)
1711 {
1712         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1713         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1714
1715         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1716 }
1717
1718 /**
1719
1720  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1721  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1722  *
1723  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1724  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1725  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1726  * tasks cpuset.
1727  **/
1728
1729 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
1730 {
1731         cpumask_t mask;
1732
1733         mutex_lock(&callback_mutex);
1734         task_lock(tsk);
1735         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), &mask);
1736         task_unlock(tsk);
1737         mutex_unlock(&callback_mutex);
1738
1739         return mask;
1740 }
1741
1742 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1743 {
1744         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1745 }
1746
1747 /**
1748  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1749  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1750  *
1751  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1752  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1753  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1754  * tasks cpuset.
1755  **/
1756
1757 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1758 {
1759         nodemask_t mask;
1760
1761         mutex_lock(&callback_mutex);
1762         task_lock(tsk);
1763         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1764         task_unlock(tsk);
1765         mutex_unlock(&callback_mutex);
1766
1767         return mask;
1768 }
1769
1770 /**
1771  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1772  * @zl: the zonelist to be checked
1773  *
1774  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1775  */
1776 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1777 {
1778         int i;
1779
1780         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
1781                 int nid = zone_to_nid(zl->zones[i]);
1782
1783                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1784                         return 1;
1785         }
1786         return 0;
1787 }
1788
1789 /*
1790  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1791  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1792  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1793  * returns the root cpuset.
1794  */
1795 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1796 {
1797         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1798                 cs = cs->parent;
1799         return cs;
1800 }
1801
1802 /**
1803  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1804  * @z: is this zone on an allowed node?
1805  * @gfp_mask: memory allocation flags
1806  *
1807  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1808  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1809  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1810  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1811  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1812  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
1813  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
1814  * Otherwise, no.
1815  *
1816  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
1817  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
1818  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
1819  * from an enclosing cpuset.
1820  *
1821  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
1822  * hardwall cpusets, and never sleeps.
1823  *
1824  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
1825  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
1826  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
1827  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
1828  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
1829  *
1830  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
1831  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
1832  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
1833  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
1834  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
1835  *
1836  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
1837  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
1838  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
1839  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
1840  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
1841  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
1842  * mutex.
1843  *
1844  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
1845  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
1846  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
1847  * in interrupt, of course).
1848  *
1849  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
1850  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
1851  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
1852  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
1853  * affect that:
1854  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
1855  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
1856  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
1857  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
1858  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
1859  *
1860  * Rule:
1861  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
1862  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
1863  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
1864  */
1865
1866 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
1867 {
1868         int node;                       /* node that zone z is on */
1869         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
1870         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
1871
1872         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
1873                 return 1;
1874         node = zone_to_nid(z);
1875         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
1876         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
1877                 return 1;
1878         /*
1879          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1880          * been OOM killed to get memory anywhere.
1881          */
1882         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1883                 return 1;
1884         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
1885                 return 0;
1886
1887         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
1888                 return 1;
1889
1890         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
1891         mutex_lock(&callback_mutex);
1892
1893         task_lock(current);
1894         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
1895         task_unlock(current);
1896
1897         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
1898         mutex_unlock(&callback_mutex);
1899         return allowed;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1904  * @z: is this zone on an allowed node?
1905  * @gfp_mask: memory allocation flags
1906  *
1907  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
1908  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1909  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
1910  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
1911  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
1912  *
1913  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
1914  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
1915  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
1916  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
1917  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
1918  *
1919  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
1920  * this variant requires that the zone be in the current tasks
1921  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
1922  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
1923  * It never sleeps.
1924  */
1925
1926 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
1927 {
1928         int node;                       /* node that zone z is on */
1929
1930         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
1931                 return 1;
1932         node = zone_to_nid(z);
1933         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
1934                 return 1;
1935         /*
1936          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
1937          * been OOM killed to get memory anywhere.
1938          */
1939         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1940                 return 1;
1941         return 0;
1942 }
1943
1944 /**
1945  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
1946  *
1947  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
1948  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
1949  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
1950  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
1951  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
1952  * must be taken inside callback_mutex.
1953  */
1954
1955 void cpuset_lock(void)
1956 {
1957         mutex_lock(&callback_mutex);
1958 }
1959
1960 /**
1961  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
1962  *
1963  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
1964  */
1965
1966 void cpuset_unlock(void)
1967 {
1968         mutex_unlock(&callback_mutex);
1969 }
1970
1971 /**
1972  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
1973  *
1974  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
1975  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
1976  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
1977  * to determine on which node to start looking, as it will for
1978  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
1979  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
1980  * local node to look for a free page, rather spread the starting
1981  * node around the tasks mems_allowed nodes.
1982  *
1983  * We don't have to worry about the returned node being offline
1984  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
1985  *
1986  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
1987  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
1988  * should not be possible for the following code to return an
1989  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
1990  * is not returning the node where the allocation must be, only
1991  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
1992  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
1993  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
1994  * See kmem_cache_alloc_node().
1995  */
1996
1997 int cpuset_mem_spread_node(void)
1998 {
1999         int node;
2000
2001         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2002         if (node == MAX_NUMNODES)
2003                 node = first_node(current->mems_allowed);
2004         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2005         return node;
2006 }
2007 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2008
2009 /**
2010  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2011  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2012  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2013  *
2014  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2015  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2016  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2017  * to the other.
2018  **/
2019
2020 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2021                                    const struct task_struct *tsk2)
2022 {
2023         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2028  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2029  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2030  */
2031
2032 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2033
2034 /**
2035  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2036  *
2037  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2038  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2039  *
2040  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2041  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2042  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2043  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2044  * or writing dirty pages.
2045  *
2046  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2047  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2048  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2049  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2050  **/
2051
2052 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2053 {
2054         task_lock(current);
2055         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2056         task_unlock(current);
2057 }
2058
2059 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2060 /*
2061  * proc_cpuset_show()
2062  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2063  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2064  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2065  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2066  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2067  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2068  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2069  *    cpuset to top_cpuset.
2070  */
2071 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2072 {
2073         struct pid *pid;
2074         struct task_struct *tsk;
2075         char *buf;
2076         struct cgroup_subsys_state *css;
2077         int retval;
2078
2079         retval = -ENOMEM;
2080         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2081         if (!buf)
2082                 goto out;
2083
2084         retval = -ESRCH;
2085         pid = m->private;
2086         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2087         if (!tsk)
2088                 goto out_free;
2089
2090         retval = -EINVAL;
2091         cgroup_lock();
2092         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2093         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2094         if (retval < 0)
2095                 goto out_unlock;
2096         seq_puts(m, buf);
2097         seq_putc(m, '\n');
2098 out_unlock:
2099         cgroup_unlock();
2100         put_task_struct(tsk);
2101 out_free:
2102         kfree(buf);
2103 out:
2104         return retval;
2105 }
2106
2107 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2108 {
2109         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2110         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2111 }
2112
2113 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2114         .open           = cpuset_open,
2115         .read           = seq_read,
2116         .llseek         = seq_lseek,
2117         .release        = single_release,
2118 };
2119 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2120
2121 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2122 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2123 {
2124         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2125         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2126         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2127         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2128         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2129         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2130         return buffer;
2131 }