cpuset: fix regression when failed to generate sched domains
[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  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/module.h>
40 #include <linux/mount.h>
41 #include <linux/namei.h>
42 #include <linux/pagemap.h>
43 #include <linux/proc_fs.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/security.h>
48 #include <linux/slab.h>
49 #include <linux/spinlock.h>
50 #include <linux/stat.h>
51 #include <linux/string.h>
52 #include <linux/time.h>
53 #include <linux/backing-dev.h>
54 #include <linux/sort.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57 #include <asm/atomic.h>
58 #include <linux/mutex.h>
59 #include <linux/workqueue.h>
60 #include <linux/cgroup.h>
61
62 /*
63  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
64  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
65  * short circuit some hooks.
66  */
67 int number_of_cpusets __read_mostly;
68
69 /* Forward declare cgroup structures */
70 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
71 struct cpuset;
72
73 /* See "Frequency meter" comments, below. */
74
75 struct fmeter {
76         int cnt;                /* unprocessed events count */
77         int val;                /* most recent output value */
78         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
79         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
80 };
81
82 struct cpuset {
83         struct cgroup_subsys_state css;
84
85         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
86         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
87         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
88
89         struct cpuset *parent;          /* my parent */
90
91         /*
92          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
93          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
94          */
95         int mems_generation;
96
97         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
98
99         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
100         int pn;
101
102         /* for custom sched domain */
103         int relax_domain_level;
104
105         /* used for walking a cpuset heirarchy */
106         struct list_head stack_list;
107 };
108
109 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
110 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
111 {
112         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
113                             struct cpuset, css);
114 }
115
116 /* Retrieve the cpuset for a task */
117 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
118 {
119         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
120                             struct cpuset, css);
121 }
122 struct cpuset_hotplug_scanner {
123         struct cgroup_scanner scan;
124         struct cgroup *to;
125 };
126
127 /* bits in struct cpuset flags field */
128 typedef enum {
129         CS_CPU_EXCLUSIVE,
130         CS_MEM_EXCLUSIVE,
131         CS_MEM_HARDWALL,
132         CS_MEMORY_MIGRATE,
133         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
134         CS_SPREAD_PAGE,
135         CS_SPREAD_SLAB,
136 } cpuset_flagbits_t;
137
138 /* convenient tests for these bits */
139 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
140 {
141         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
142 }
143
144 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
145 {
146         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
147 }
148
149 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
150 {
151         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
152 }
153
154 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
155 {
156         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
157 }
158
159 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
160 {
161         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
162 }
163
164 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
165 {
166         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
167 }
168
169 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
170 {
171         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
172 }
173
174 /*
175  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
176  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
177  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
178  * the cpuset they're using changes generation.
179  *
180  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
181  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
182  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
183  *
184  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
185  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
186  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
187  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
188  * of its current->mems_allowed.
189  *
190  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
191  * there is no need to mark it atomic.
192  */
193 static int cpuset_mems_generation;
194
195 static struct cpuset top_cpuset = {
196         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
197         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
198         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
199 };
200
201 /*
202  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
203  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
204  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
205  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
206  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
207  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
208  * task_lock() exception", at the end of this comment.
209  *
210  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
211  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
212  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
213  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
214  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
215  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
216  * performing these checks, various callback routines can briefly
217  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
218  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
219  *
220  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
221  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
222  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
223  * __alloc_pages().
224  *
225  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
226  * access to cpusets.
227  *
228  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
229  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
230  *
231  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
232  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
233  * cpumasks and nodemasks.
234  *
235  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
236  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
237  */
238
239 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
240
241 /*
242  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
243  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
244  * silently switch it to mount "cgroup" instead
245  */
246 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
247                          int flags, const char *unused_dev_name,
248                          void *data, struct vfsmount *mnt)
249 {
250         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
251         int ret = -ENODEV;
252         if (cgroup_fs) {
253                 char mountopts[] =
254                         "cpuset,noprefix,"
255                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
256                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
257                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
258                 put_filesystem(cgroup_fs);
259         }
260         return ret;
261 }
262
263 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
264         .name = "cpuset",
265         .get_sb = cpuset_get_sb,
266 };
267
268 /*
269  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
270  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
271  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
272  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
273  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
274  * task, return cpu_online_map.
275  *
276  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
277  * of cpu_online_map.
278  *
279  * Call with callback_mutex held.
280  */
281
282 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
283 {
284         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
285                 cs = cs->parent;
286         if (cs)
287                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
288         else
289                 *pmask = cpu_online_map;
290         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
291 }
292
293 /*
294  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
295  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
296  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
297  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
298  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
299  *
300  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
301  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
302  *
303  * Call with callback_mutex held.
304  */
305
306 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
307 {
308         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
309                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
310                 cs = cs->parent;
311         if (cs)
312                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
313                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
314         else
315                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
316         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
317 }
318
319 /**
320  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
321  *
322  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
323  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
324  * mempolicy to the new value.
325  *
326  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
327  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
328  * Do not call this routine if in_interrupt().
329  *
330  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
331  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
332  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
333  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
334  * call.
335  *
336  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
337  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
338  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
339  *
340  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
341  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
342  * an old value of mems_generation.  However this really only
343  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
344  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
345  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
346  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
347  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
348  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
349  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
350  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
351  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
352  * even exist.
353  *
354  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
355  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
356  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
357  * task has been modifying its cpuset.
358  */
359
360 void cpuset_update_task_memory_state(void)
361 {
362         int my_cpusets_mem_gen;
363         struct task_struct *tsk = current;
364         struct cpuset *cs;
365
366         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
367                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
368                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
369         } else {
370                 rcu_read_lock();
371                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(tsk)->mems_generation;
372                 rcu_read_unlock();
373         }
374
375         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
376                 mutex_lock(&callback_mutex);
377                 task_lock(tsk);
378                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
379                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
380                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
381                 if (is_spread_page(cs))
382                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
383                 else
384                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
385                 if (is_spread_slab(cs))
386                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
387                 else
388                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
389                 task_unlock(tsk);
390                 mutex_unlock(&callback_mutex);
391                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
392         }
393 }
394
395 /*
396  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
397  *
398  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
399  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
400  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
401  */
402
403 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
404 {
405         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
406                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
407                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
408                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
409 }
410
411 /*
412  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
413  *                     follows the structural rules for cpusets.
414  *
415  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
416  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
417  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
418  * cgroup_mutex held.
419  *
420  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
421  * such as list traversal that depend on the actual address of the
422  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
423  *
424  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
425  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
426  * or flags changed to new, trial values.
427  *
428  * Return 0 if valid, -errno if not.
429  */
430
431 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
432 {
433         struct cgroup *cont;
434         struct cpuset *c, *par;
435
436         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
437         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
438                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
439                         return -EBUSY;
440         }
441
442         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
443         if (cur == &top_cpuset)
444                 return 0;
445
446         par = cur->parent;
447
448         /* We must be a subset of our parent cpuset */
449         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
450                 return -EACCES;
451
452         /*
453          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
454          * overlap
455          */
456         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
457                 c = cgroup_cs(cont);
458                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
459                     c != cur &&
460                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
461                         return -EINVAL;
462                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
463                     c != cur &&
464                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
465                         return -EINVAL;
466         }
467
468         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
469         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
470                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
471                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
472                         return -ENOSPC;
473                 }
474         }
475
476         return 0;
477 }
478
479 /*
480  * Helper routine for generate_sched_domains().
481  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
482  */
483 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
484 {
485         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
486 }
487
488 static void
489 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
490 {
491         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
492                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
493         return;
494 }
495
496 static void
497 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
498 {
499         LIST_HEAD(q);
500
501         list_add(&c->stack_list, &q);
502         while (!list_empty(&q)) {
503                 struct cpuset *cp;
504                 struct cgroup *cont;
505                 struct cpuset *child;
506
507                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
508                 list_del(q.next);
509
510                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
511                         continue;
512
513                 if (is_sched_load_balance(cp))
514                         update_domain_attr(dattr, cp);
515
516                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
517                         child = cgroup_cs(cont);
518                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
519                 }
520         }
521 }
522
523 /*
524  * generate_sched_domains()
525  *
526  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
527  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
528  * union is a subset of that set.
529  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched.c
530  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
531  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
532  * partition.
533  *
534  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
535  * for a background explanation of this.
536  *
537  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
538  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
539  * domains when operating in the severe memory shortage situations
540  * that could cause allocation failures below.
541  *
542  * Must be called with cgroup_lock held.
543  *
544  * The three key local variables below are:
545  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
546  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
547  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
548  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
549  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
550  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
551  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
552  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
553  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
554  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
555  *         is a subset of one of these domains, while there are as
556  *         many such domains as possible, each as small as possible.
557  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
558  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
559  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
560  *         value to determine what partition elements (sched domains)
561  *         were changed (added or removed.)
562  *
563  * Finding the best partition (set of domains):
564  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
565  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
566  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
567  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
568  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
569  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
570  *      any such pairs.
571  *
572  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
573  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
574  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
575  *      partition_sched_domains().
576  */
577 static int generate_sched_domains(cpumask_t **domains,
578                         struct sched_domain_attr **attributes)
579 {
580         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned */
581         struct cpuset *cp;      /* scans q */
582         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
583         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
584         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
585         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
586         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
587         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
588         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
589
590         doms = NULL;
591         dattr = NULL;
592         csa = NULL;
593
594         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
595         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
596                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
597                 if (!doms)
598                         goto done;
599
600                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
601                 if (dattr) {
602                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
603                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
604                 }
605                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
606
607                 ndoms = 1;
608                 goto done;
609         }
610
611         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
612         if (!csa)
613                 goto done;
614         csn = 0;
615
616         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
617         while (!list_empty(&q)) {
618                 struct cgroup *cont;
619                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
620
621                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
622                 list_del(q.next);
623
624                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
625                         continue;
626
627                 /*
628                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
629                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
630                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
631                  * domain.
632                  */
633                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
634                         csa[csn++] = cp;
635                         continue;
636                 }
637
638                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
639                         child = cgroup_cs(cont);
640                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
641                 }
642         }
643
644         for (i = 0; i < csn; i++)
645                 csa[i]->pn = i;
646         ndoms = csn;
647
648 restart:
649         /* Find the best partition (set of sched domains) */
650         for (i = 0; i < csn; i++) {
651                 struct cpuset *a = csa[i];
652                 int apn = a->pn;
653
654                 for (j = 0; j < csn; j++) {
655                         struct cpuset *b = csa[j];
656                         int bpn = b->pn;
657
658                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
659                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
660                                         struct cpuset *c = csa[k];
661
662                                         if (c->pn == bpn)
663                                                 c->pn = apn;
664                                 }
665                                 ndoms--;        /* one less element */
666                                 goto restart;
667                         }
668                 }
669         }
670
671         /*
672          * Now we know how many domains to create.
673          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
674          */
675         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
676         if (!doms)
677                 goto done;
678
679         /*
680          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
681          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
682          */
683         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
684
685         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
686                 struct cpuset *a = csa[i];
687                 cpumask_t *dp;
688                 int apn = a->pn;
689
690                 if (apn < 0) {
691                         /* Skip completed partitions */
692                         continue;
693                 }
694
695                 dp = doms + nslot;
696
697                 if (nslot == ndoms) {
698                         static int warnings = 10;
699                         if (warnings) {
700                                 printk(KERN_WARNING
701                                  "rebuild_sched_domains confused:"
702                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
703                                   " apn %d\n",
704                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
705                                 warnings--;
706                         }
707                         continue;
708                 }
709
710                 cpus_clear(*dp);
711                 if (dattr)
712                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
713                 for (j = i; j < csn; j++) {
714                         struct cpuset *b = csa[j];
715
716                         if (apn == b->pn) {
717                                 cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
718                                 if (dattr)
719                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
720
721                                 /* Done with this partition */
722                                 b->pn = -1;
723                         }
724                 }
725                 nslot++;
726         }
727         BUG_ON(nslot != ndoms);
728
729 done:
730         kfree(csa);
731
732         /*
733          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
734          * See comments in partition_sched_domains().
735          */
736         if (doms == NULL)
737                 ndoms = 1;
738
739         *domains    = doms;
740         *attributes = dattr;
741         return ndoms;
742 }
743
744 /*
745  * Rebuild scheduler domains.
746  *
747  * Call with neither cgroup_mutex held nor within get_online_cpus().
748  * Takes both cgroup_mutex and get_online_cpus().
749  *
750  * Cannot be directly called from cpuset code handling changes
751  * to the cpuset pseudo-filesystem, because it cannot be called
752  * from code that already holds cgroup_mutex.
753  */
754 static void do_rebuild_sched_domains(struct work_struct *unused)
755 {
756         struct sched_domain_attr *attr;
757         cpumask_t *doms;
758         int ndoms;
759
760         get_online_cpus();
761
762         /* Generate domain masks and attrs */
763         cgroup_lock();
764         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
765         cgroup_unlock();
766
767         /* Have scheduler rebuild the domains */
768         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
769
770         put_online_cpus();
771 }
772
773 static DECLARE_WORK(rebuild_sched_domains_work, do_rebuild_sched_domains);
774
775 /*
776  * Rebuild scheduler domains, asynchronously via workqueue.
777  *
778  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
779  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
780  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
781  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
782  * scheduler's dynamic sched domains.
783  *
784  * The rebuild_sched_domains() and partition_sched_domains()
785  * routines must nest cgroup_lock() inside get_online_cpus(),
786  * but such cpuset changes as these must nest that locking the
787  * other way, holding cgroup_lock() for much of the code.
788  *
789  * So in order to avoid an ABBA deadlock, the cpuset code handling
790  * these user changes delegates the actual sched domain rebuilding
791  * to a separate workqueue thread, which ends up processing the
792  * above do_rebuild_sched_domains() function.
793  */
794 static void async_rebuild_sched_domains(void)
795 {
796         schedule_work(&rebuild_sched_domains_work);
797 }
798
799 /*
800  * Accomplishes the same scheduler domain rebuild as the above
801  * async_rebuild_sched_domains(), however it directly calls the
802  * rebuild routine synchronously rather than calling it via an
803  * asynchronous work thread.
804  *
805  * This can only be called from code that is not holding
806  * cgroup_mutex (not nested in a cgroup_lock() call.)
807  */
808 void rebuild_sched_domains(void)
809 {
810         do_rebuild_sched_domains(NULL);
811 }
812
813 /**
814  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
815  * @tsk: task to test
816  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
817  *
818  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
819  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
820  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
821  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
822  */
823 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
824                                struct cgroup_scanner *scan)
825 {
826         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
827                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
828 }
829
830 /**
831  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
832  * @tsk: task to test
833  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
834  *
835  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
836  * cpus_allowed mask needs to be changed.
837  *
838  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
839  * holding cgroup_lock() at this point.
840  */
841 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
842                                   struct cgroup_scanner *scan)
843 {
844         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
845 }
846
847 /**
848  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
849  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
850  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to cgroup_scan_tasks()
851  *
852  * Called with cgroup_mutex held
853  *
854  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
855  * calling callback functions for each.
856  *
857  * No return value. It's guaranteed that cgroup_scan_tasks() always returns 0
858  * if @heap != NULL.
859  */
860 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
861 {
862         struct cgroup_scanner scan;
863
864         scan.cg = cs->css.cgroup;
865         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
866         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
867         scan.heap = heap;
868         cgroup_scan_tasks(&scan);
869 }
870
871 /**
872  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
873  * @cs: the cpuset to consider
874  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
875  */
876 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
877 {
878         struct ptr_heap heap;
879         struct cpuset trialcs;
880         int retval;
881         int is_load_balanced;
882
883         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
884         if (cs == &top_cpuset)
885                 return -EACCES;
886
887         trialcs = *cs;
888
889         /*
890          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
891          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
892          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
893          * with tasks have cpus.
894          */
895         if (!*buf) {
896                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
897         } else {
898                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
899                 if (retval < 0)
900                         return retval;
901
902                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
903                         return -EINVAL;
904         }
905         retval = validate_change(cs, &trialcs);
906         if (retval < 0)
907                 return retval;
908
909         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
910         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
911                 return 0;
912
913         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
914         if (retval)
915                 return retval;
916
917         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
918
919         mutex_lock(&callback_mutex);
920         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
921         mutex_unlock(&callback_mutex);
922
923         /*
924          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
925          * that need an update.
926          */
927         update_tasks_cpumask(cs, &heap);
928
929         heap_free(&heap);
930
931         if (is_load_balanced)
932                 async_rebuild_sched_domains();
933         return 0;
934 }
935
936 /*
937  * cpuset_migrate_mm
938  *
939  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
940  *
941  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
942  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
943  *
944  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
945  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
946  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
947  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
948  *    our task's cpuset.
949  *
950  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
951  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
952  *
953  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
954  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
955  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
956  *    migrating memory region.
957  *
958  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
959  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
960  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
961  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
962  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
963  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
964  *    nodemask.
965  */
966
967 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
968                                                         const nodemask_t *to)
969 {
970         struct task_struct *tsk = current;
971
972         cpuset_update_task_memory_state();
973
974         mutex_lock(&callback_mutex);
975         tsk->mems_allowed = *to;
976         mutex_unlock(&callback_mutex);
977
978         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
979
980         mutex_lock(&callback_mutex);
981         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
982         mutex_unlock(&callback_mutex);
983 }
984
985 static void *cpuset_being_rebound;
986
987 /**
988  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
989  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
990  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
991  *
992  * Called with cgroup_mutex held
993  * Return 0 if successful, -errno if not.
994  */
995 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
996 {
997         struct task_struct *p;
998         struct mm_struct **mmarray;
999         int i, n, ntasks;
1000         int migrate;
1001         int fudge;
1002         struct cgroup_iter it;
1003         int retval;
1004
1005         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1006
1007         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
1008         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
1009         retval = -ENOMEM;
1010
1011         /*
1012          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
1013          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
1014          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
1015          * few more lines of code, we can retry until we get a big
1016          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
1017          */
1018         while (1) {
1019                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
1020                 ntasks += fudge;
1021                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
1022                 if (!mmarray)
1023                         goto done;
1024                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
1025                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
1026                         break;                          /* got enough */
1027                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
1028                 kfree(mmarray);
1029         }
1030
1031         n = 0;
1032
1033         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
1034         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
1035         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
1036                 struct mm_struct *mm;
1037
1038                 if (n >= ntasks) {
1039                         printk(KERN_WARNING
1040                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1041                         break;
1042                 }
1043                 mm = get_task_mm(p);
1044                 if (!mm)
1045                         continue;
1046                 mmarray[n++] = mm;
1047         }
1048         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1049         read_unlock(&tasklist_lock);
1050
1051         /*
1052          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1053          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1054          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1055          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1056          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1057          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1058          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1059          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1060          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1061          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1062          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1063          */
1064         migrate = is_memory_migrate(cs);
1065         for (i = 0; i < n; i++) {
1066                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1067
1068                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1069                 if (migrate)
1070                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1071                 mmput(mm);
1072         }
1073
1074         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1075         kfree(mmarray);
1076         cpuset_being_rebound = NULL;
1077         retval = 0;
1078 done:
1079         return retval;
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1084  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1085  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1086  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1087  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1088  * pages to the new memory.
1089  *
1090  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1091  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1092  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1093  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1094  */
1095 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1096 {
1097         struct cpuset trialcs;
1098         nodemask_t oldmem;
1099         int retval;
1100
1101         /*
1102          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1103          * it's read-only
1104          */
1105         if (cs == &top_cpuset)
1106                 return -EACCES;
1107
1108         trialcs = *cs;
1109
1110         /*
1111          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1112          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1113          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1114          * with tasks have memory.
1115          */
1116         if (!*buf) {
1117                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1118         } else {
1119                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1120                 if (retval < 0)
1121                         goto done;
1122
1123                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1124                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1125                         return -EINVAL;
1126         }
1127         oldmem = cs->mems_allowed;
1128         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1129                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1130                 goto done;
1131         }
1132         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1133         if (retval < 0)
1134                 goto done;
1135
1136         mutex_lock(&callback_mutex);
1137         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1138         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1139         mutex_unlock(&callback_mutex);
1140
1141         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1142 done:
1143         return retval;
1144 }
1145
1146 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1147 {
1148         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1149 }
1150
1151 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1152 {
1153         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1154                 return -EINVAL;
1155
1156         if (val != cs->relax_domain_level) {
1157                 cs->relax_domain_level = val;
1158                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1159                         async_rebuild_sched_domains();
1160         }
1161
1162         return 0;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1167  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1168  * cs:          the cpuset to update
1169  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1170  *
1171  * Call with cgroup_mutex held.
1172  */
1173
1174 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1175                        int turning_on)
1176 {
1177         struct cpuset trialcs;
1178         int err;
1179         int balance_flag_changed;
1180
1181         trialcs = *cs;
1182         if (turning_on)
1183                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1184         else
1185                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1186
1187         err = validate_change(cs, &trialcs);
1188         if (err < 0)
1189                 return err;
1190
1191         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1192                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1193
1194         mutex_lock(&callback_mutex);
1195         cs->flags = trialcs.flags;
1196         mutex_unlock(&callback_mutex);
1197
1198         if (!cpus_empty(trialcs.cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1199                 async_rebuild_sched_domains();
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1206  *
1207  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1208  * event frequency meter.  There are four routines:
1209  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1210  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1211  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1212  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1213  *
1214  * A common data structure is passed to each of these routines,
1215  * which is used to keep track of the state required to manage the
1216  * frequency meter and its digital filter.
1217  *
1218  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1219  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1220  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1221  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1222  *
1223  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1224  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1225  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1226  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1227  *
1228  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1229  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1230  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1231  * will be stable.
1232  *
1233  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1234  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1235  *
1236  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1237  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1238  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1239  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1240  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1241  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1242  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1243  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1244  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1245  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1246  * each event.
1247  */
1248
1249 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1250 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1251 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1252 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1253
1254 /* Initialize a frequency meter */
1255 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1256 {
1257         fmp->cnt = 0;
1258         fmp->val = 0;
1259         fmp->time = 0;
1260         spin_lock_init(&fmp->lock);
1261 }
1262
1263 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1264 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1265 {
1266         time_t now = get_seconds();
1267         time_t ticks = now - fmp->time;
1268
1269         if (ticks == 0)
1270                 return;
1271
1272         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1273         while (ticks-- > 0)
1274                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1275         fmp->time = now;
1276
1277         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1278         fmp->cnt = 0;
1279 }
1280
1281 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1282 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1283 {
1284         spin_lock(&fmp->lock);
1285         fmeter_update(fmp);
1286         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1287         spin_unlock(&fmp->lock);
1288 }
1289
1290 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1291 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1292 {
1293         int val;
1294
1295         spin_lock(&fmp->lock);
1296         fmeter_update(fmp);
1297         val = fmp->val;
1298         spin_unlock(&fmp->lock);
1299         return val;
1300 }
1301
1302 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1303 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1304                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1305 {
1306         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1307
1308         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1309                 return -ENOSPC;
1310         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1311                 cpumask_t mask;
1312
1313                 mutex_lock(&callback_mutex);
1314                 mask = cs->cpus_allowed;
1315                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1316                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1317                         return -EINVAL;
1318         }
1319
1320         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1321 }
1322
1323 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1324                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1325                           struct task_struct *tsk)
1326 {
1327         cpumask_t cpus;
1328         nodemask_t from, to;
1329         struct mm_struct *mm;
1330         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1331         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1332         int err;
1333
1334         mutex_lock(&callback_mutex);
1335         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1336         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1337         mutex_unlock(&callback_mutex);
1338         if (err)
1339                 return;
1340
1341         from = oldcs->mems_allowed;
1342         to = cs->mems_allowed;
1343         mm = get_task_mm(tsk);
1344         if (mm) {
1345                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1346                 if (is_memory_migrate(cs))
1347                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1348                 mmput(mm);
1349         }
1350
1351 }
1352
1353 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1354
1355 typedef enum {
1356         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1357         FILE_CPULIST,
1358         FILE_MEMLIST,
1359         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1360         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1361         FILE_MEM_HARDWALL,
1362         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1363         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1364         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1365         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1366         FILE_SPREAD_PAGE,
1367         FILE_SPREAD_SLAB,
1368 } cpuset_filetype_t;
1369
1370 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1371 {
1372         int retval = 0;
1373         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1374         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1375
1376         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1377                 return -ENODEV;
1378
1379         switch (type) {
1380         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1381                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1382                 break;
1383         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1384                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1385                 break;
1386         case FILE_MEM_HARDWALL:
1387                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1388                 break;
1389         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1390                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1391                 break;
1392         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1393                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1394                 break;
1395         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1396                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1397                 break;
1398         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1399                 retval = -EACCES;
1400                 break;
1401         case FILE_SPREAD_PAGE:
1402                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1403                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1404                 break;
1405         case FILE_SPREAD_SLAB:
1406                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1407                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1408                 break;
1409         default:
1410                 retval = -EINVAL;
1411                 break;
1412         }
1413         cgroup_unlock();
1414         return retval;
1415 }
1416
1417 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1418 {
1419         int retval = 0;
1420         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1421         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1422
1423         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1424                 return -ENODEV;
1425
1426         switch (type) {
1427         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1428                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1429                 break;
1430         default:
1431                 retval = -EINVAL;
1432                 break;
1433         }
1434         cgroup_unlock();
1435         return retval;
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1440  */
1441 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1442                                 const char *buf)
1443 {
1444         int retval = 0;
1445
1446         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1447                 return -ENODEV;
1448
1449         switch (cft->private) {
1450         case FILE_CPULIST:
1451                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1452                 break;
1453         case FILE_MEMLIST:
1454                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1455                 break;
1456         default:
1457                 retval = -EINVAL;
1458                 break;
1459         }
1460         cgroup_unlock();
1461         return retval;
1462 }
1463
1464 /*
1465  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1466  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1467  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1468  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1469  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1470  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1471  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1472  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1473  * across a page fault.
1474  */
1475
1476 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1477 {
1478         cpumask_t mask;
1479
1480         mutex_lock(&callback_mutex);
1481         mask = cs->cpus_allowed;
1482         mutex_unlock(&callback_mutex);
1483
1484         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1485 }
1486
1487 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1488 {
1489         nodemask_t mask;
1490
1491         mutex_lock(&callback_mutex);
1492         mask = cs->mems_allowed;
1493         mutex_unlock(&callback_mutex);
1494
1495         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1496 }
1497
1498 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1499                                        struct cftype *cft,
1500                                        struct file *file,
1501                                        char __user *buf,
1502                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1503 {
1504         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1505         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1506         char *page;
1507         ssize_t retval = 0;
1508         char *s;
1509
1510         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1511                 return -ENOMEM;
1512
1513         s = page;
1514
1515         switch (type) {
1516         case FILE_CPULIST:
1517                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1518                 break;
1519         case FILE_MEMLIST:
1520                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1521                 break;
1522         default:
1523                 retval = -EINVAL;
1524                 goto out;
1525         }
1526         *s++ = '\n';
1527
1528         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1529 out:
1530         free_page((unsigned long)page);
1531         return retval;
1532 }
1533
1534 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1535 {
1536         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1537         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1538         switch (type) {
1539         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1540                 return is_cpu_exclusive(cs);
1541         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1542                 return is_mem_exclusive(cs);
1543         case FILE_MEM_HARDWALL:
1544                 return is_mem_hardwall(cs);
1545         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1546                 return is_sched_load_balance(cs);
1547         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1548                 return is_memory_migrate(cs);
1549         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1550                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1551         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1552                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1553         case FILE_SPREAD_PAGE:
1554                 return is_spread_page(cs);
1555         case FILE_SPREAD_SLAB:
1556                 return is_spread_slab(cs);
1557         default:
1558                 BUG();
1559         }
1560
1561         /* Unreachable but makes gcc happy */
1562         return 0;
1563 }
1564
1565 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1566 {
1567         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1568         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1569         switch (type) {
1570         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1571                 return cs->relax_domain_level;
1572         default:
1573                 BUG();
1574         }
1575
1576         /* Unrechable but makes gcc happy */
1577         return 0;
1578 }
1579
1580
1581 /*
1582  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1583  */
1584
1585 static struct cftype files[] = {
1586         {
1587                 .name = "cpus",
1588                 .read = cpuset_common_file_read,
1589                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1590                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1591                 .private = FILE_CPULIST,
1592         },
1593
1594         {
1595                 .name = "mems",
1596                 .read = cpuset_common_file_read,
1597                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1598                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1599                 .private = FILE_MEMLIST,
1600         },
1601
1602         {
1603                 .name = "cpu_exclusive",
1604                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1605                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1606                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1607         },
1608
1609         {
1610                 .name = "mem_exclusive",
1611                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1612                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1613                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1614         },
1615
1616         {
1617                 .name = "mem_hardwall",
1618                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1619                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1620                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1621         },
1622
1623         {
1624                 .name = "sched_load_balance",
1625                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1626                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1627                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1628         },
1629
1630         {
1631                 .name = "sched_relax_domain_level",
1632                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1633                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1634                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1635         },
1636
1637         {
1638                 .name = "memory_migrate",
1639                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1640                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1641                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1642         },
1643
1644         {
1645                 .name = "memory_pressure",
1646                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1647                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1648                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1649         },
1650
1651         {
1652                 .name = "memory_spread_page",
1653                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1654                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1655                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1656         },
1657
1658         {
1659                 .name = "memory_spread_slab",
1660                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1661                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1662                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1663         },
1664 };
1665
1666 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1667         .name = "memory_pressure_enabled",
1668         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1669         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1670         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1671 };
1672
1673 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1674 {
1675         int err;
1676
1677         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1678         if (err)
1679                 return err;
1680         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1681         if (!cont->parent)
1682                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1683                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1684         return err;
1685 }
1686
1687 /*
1688  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1689  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1690  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1691  * be moved into 'cgroup'.
1692  *
1693  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1694  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1695  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1696  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1697  *
1698  * If this becomes a problem for some users who wish to
1699  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1700  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1701  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1702  * held.
1703  */
1704 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1705                               struct cgroup *cgroup)
1706 {
1707         struct cgroup *parent, *child;
1708         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1709
1710         parent = cgroup->parent;
1711         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1712                 cs = cgroup_cs(child);
1713                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1714                         return;
1715         }
1716         cs = cgroup_cs(cgroup);
1717         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1718
1719         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1720         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1721         return;
1722 }
1723
1724 /*
1725  *      cpuset_create - create a cpuset
1726  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1727  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1728  */
1729
1730 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1731         struct cgroup_subsys *ss,
1732         struct cgroup *cont)
1733 {
1734         struct cpuset *cs;
1735         struct cpuset *parent;
1736
1737         if (!cont->parent) {
1738                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1739                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1740                 return &top_cpuset.css;
1741         }
1742         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1743         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1744         if (!cs)
1745                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1746
1747         cpuset_update_task_memory_state();
1748         cs->flags = 0;
1749         if (is_spread_page(parent))
1750                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1751         if (is_spread_slab(parent))
1752                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1753         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1754         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1755         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1756         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1757         fmeter_init(&cs->fmeter);
1758         cs->relax_domain_level = -1;
1759
1760         cs->parent = parent;
1761         number_of_cpusets++;
1762         return &cs->css ;
1763 }
1764
1765 /*
1766  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1767  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1768  * will call async_rebuild_sched_domains().
1769  */
1770
1771 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1772 {
1773         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1774
1775         cpuset_update_task_memory_state();
1776
1777         if (is_sched_load_balance(cs))
1778                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1779
1780         number_of_cpusets--;
1781         kfree(cs);
1782 }
1783
1784 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1785         .name = "cpuset",
1786         .create = cpuset_create,
1787         .destroy = cpuset_destroy,
1788         .can_attach = cpuset_can_attach,
1789         .attach = cpuset_attach,
1790         .populate = cpuset_populate,
1791         .post_clone = cpuset_post_clone,
1792         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1793         .early_init = 1,
1794 };
1795
1796 /*
1797  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1798  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1799  * are harmless.
1800  */
1801
1802 int __init cpuset_init_early(void)
1803 {
1804         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1805         return 0;
1806 }
1807
1808
1809 /**
1810  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1811  *
1812  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1813  **/
1814
1815 int __init cpuset_init(void)
1816 {
1817         int err = 0;
1818
1819         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1820         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1821
1822         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1823         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1824         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1825         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1826
1827         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1828         if (err < 0)
1829                 return err;
1830
1831         number_of_cpusets = 1;
1832         return 0;
1833 }
1834
1835 /**
1836  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1837  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1838  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1839  *
1840  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1841  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1842  */
1843 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1844                                 struct cgroup_scanner *scan)
1845 {
1846         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1847
1848         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1849         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1850 }
1851
1852 /**
1853  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1854  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1855  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1856  *
1857  * Called with cgroup_mutex held
1858  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1859  *
1860  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1861  * calling callback functions for each.
1862  */
1863 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1864 {
1865         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1866
1867         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1868         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1869         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1870         scan.scan.heap = NULL;
1871         scan.to = to->css.cgroup;
1872
1873         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1874                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1875                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1876 }
1877
1878 /*
1879  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
1880  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1881  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1882  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1883  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1884  *
1885  * Called with cgroup_mutex held
1886  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1887  */
1888 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1889 {
1890         struct cpuset *parent;
1891
1892         /*
1893          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1894          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1895          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1896          */
1897         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1898                 return;
1899
1900         /*
1901          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1902          * has online cpus, so can't be empty).
1903          */
1904         parent = cs->parent;
1905         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1906                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1907                 parent = parent->parent;
1908
1909         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1914  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1915  *
1916  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1917  * cpus_allowed and mems_allowed.
1918  *
1919  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1920  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1921  * any of its children.
1922  *
1923  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1924  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1925  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1926  */
1927 static void scan_for_empty_cpusets(struct cpuset *root)
1928 {
1929         LIST_HEAD(queue);
1930         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1931         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1932         struct cgroup *cont;
1933         nodemask_t oldmems;
1934
1935         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1936
1937         while (!list_empty(&queue)) {
1938                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1939                 list_del(queue.next);
1940                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1941                         child = cgroup_cs(cont);
1942                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1943                 }
1944
1945                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1946                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1947                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1948                         continue;
1949
1950                 oldmems = cp->mems_allowed;
1951
1952                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1953                 mutex_lock(&callback_mutex);
1954                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1955                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1956                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1957                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1958
1959                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1960                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1961                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1962                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1963                 else {
1964                         update_tasks_cpumask(cp, NULL);
1965                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1966                 }
1967         }
1968 }
1969
1970 /*
1971  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1972  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1973  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1974  * but making no active use of cpusets.
1975  *
1976  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1977  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1978  *
1979  * Called within get_online_cpus().  Needs to call cgroup_lock()
1980  * before calling generate_sched_domains().
1981  */
1982 static int cpuset_track_online_cpus(struct notifier_block *unused_nb,
1983                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1984 {
1985         struct sched_domain_attr *attr;
1986         cpumask_t *doms;
1987         int ndoms;
1988
1989         switch (phase) {
1990         case CPU_ONLINE:
1991         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1992         case CPU_DEAD:
1993         case CPU_DEAD_FROZEN:
1994                 break;
1995
1996         default:
1997                 return NOTIFY_DONE;
1998         }
1999
2000         cgroup_lock();
2001         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2002         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2003         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
2004         cgroup_unlock();
2005
2006         /* Have scheduler rebuild the domains */
2007         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
2008
2009         return NOTIFY_OK;
2010 }
2011
2012 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2013 /*
2014  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
2015  * Call this routine anytime after node_states[N_HIGH_MEMORY] changes.
2016  * See also the previous routine cpuset_track_online_cpus().
2017  */
2018 void cpuset_track_online_nodes(void)
2019 {
2020         cgroup_lock();
2021         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2022         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2023         cgroup_unlock();
2024 }
2025 #endif
2026
2027 /**
2028  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2029  *
2030  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2031  **/
2032
2033 void __init cpuset_init_smp(void)
2034 {
2035         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2036         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2037
2038         hotcpu_notifier(cpuset_track_online_cpus, 0);
2039 }
2040
2041 /**
2042  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2043  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2044  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
2045  *
2046  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2047  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2048  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2049  * tasks cpuset.
2050  **/
2051
2052 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2053 {
2054         mutex_lock(&callback_mutex);
2055         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2056         mutex_unlock(&callback_mutex);
2057 }
2058
2059 /**
2060  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2061  * Must be called with callback_mutex held.
2062  **/
2063 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2064 {
2065         task_lock(tsk);
2066         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2067         task_unlock(tsk);
2068 }
2069
2070 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2071 {
2072         nodes_setall(current->mems_allowed);
2073 }
2074
2075 /**
2076  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2077  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2078  *
2079  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2080  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2081  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2082  * tasks cpuset.
2083  **/
2084
2085 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2086 {
2087         nodemask_t mask;
2088
2089         mutex_lock(&callback_mutex);
2090         task_lock(tsk);
2091         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2092         task_unlock(tsk);
2093         mutex_unlock(&callback_mutex);
2094
2095         return mask;
2096 }
2097
2098 /**
2099  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2100  * @nodemask: the nodemask to be checked
2101  *
2102  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2103  */
2104 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2105 {
2106         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2111  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2112  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2113  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2114  */
2115 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2116 {
2117         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2118                 cs = cs->parent;
2119         return cs;
2120 }
2121
2122 /**
2123  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2124  * @z: is this zone on an allowed node?
2125  * @gfp_mask: memory allocation flags
2126  *
2127  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2128  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2129  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2130  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2131  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2132  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2133  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2134  * Otherwise, no.
2135  *
2136  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2137  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2138  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2139  * from an enclosing cpuset.
2140  *
2141  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2142  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2143  *
2144  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2145  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2146  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2147  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2148  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2149  *
2150  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2151  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2152  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2153  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2154  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2155  *
2156  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2157  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2158  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2159  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2160  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2161  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2162  * mutex.
2163  *
2164  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2165  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2166  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2167  * in interrupt, of course).
2168  *
2169  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2170  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2171  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2172  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2173  * affect that:
2174  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2175  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2176  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2177  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2178  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2179  *
2180  * Rule:
2181  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2182  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2183  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2184  */
2185
2186 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2187 {
2188         int node;                       /* node that zone z is on */
2189         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2190         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2191
2192         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2193                 return 1;
2194         node = zone_to_nid(z);
2195         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2196         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2197                 return 1;
2198         /*
2199          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2200          * been OOM killed to get memory anywhere.
2201          */
2202         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2203                 return 1;
2204         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2205                 return 0;
2206
2207         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2208                 return 1;
2209
2210         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2211         mutex_lock(&callback_mutex);
2212
2213         task_lock(current);
2214         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2215         task_unlock(current);
2216
2217         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2218         mutex_unlock(&callback_mutex);
2219         return allowed;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2224  * @z: is this zone on an allowed node?
2225  * @gfp_mask: memory allocation flags
2226  *
2227  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2228  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2229  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2230  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2231  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2232  *
2233  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2234  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2235  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2236  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2237  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2238  *
2239  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2240  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2241  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2242  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2243  * It never sleeps.
2244  */
2245
2246 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2247 {
2248         int node;                       /* node that zone z is on */
2249
2250         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2251                 return 1;
2252         node = zone_to_nid(z);
2253         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2254                 return 1;
2255         /*
2256          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2257          * been OOM killed to get memory anywhere.
2258          */
2259         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2260                 return 1;
2261         return 0;
2262 }
2263
2264 /**
2265  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2266  *
2267  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2268  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2269  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2270  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2271  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2272  * must be taken inside callback_mutex.
2273  */
2274
2275 void cpuset_lock(void)
2276 {
2277         mutex_lock(&callback_mutex);
2278 }
2279
2280 /**
2281  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2282  *
2283  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2284  */
2285
2286 void cpuset_unlock(void)
2287 {
2288         mutex_unlock(&callback_mutex);
2289 }
2290
2291 /**
2292  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2293  *
2294  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2295  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2296  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2297  * to determine on which node to start looking, as it will for
2298  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2299  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2300  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2301  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2302  *
2303  * We don't have to worry about the returned node being offline
2304  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2305  *
2306  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2307  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2308  * should not be possible for the following code to return an
2309  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2310  * is not returning the node where the allocation must be, only
2311  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2312  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2313  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2314  * See kmem_cache_alloc_node().
2315  */
2316
2317 int cpuset_mem_spread_node(void)
2318 {
2319         int node;
2320
2321         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2322         if (node == MAX_NUMNODES)
2323                 node = first_node(current->mems_allowed);
2324         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2325         return node;
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2328
2329 /**
2330  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2331  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2332  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2333  *
2334  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2335  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2336  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2337  * to the other.
2338  **/
2339
2340 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2341                                    const struct task_struct *tsk2)
2342 {
2343         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2348  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2349  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2350  */
2351
2352 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2353
2354 /**
2355  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2356  *
2357  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2358  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2359  *
2360  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2361  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2362  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2363  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2364  * or writing dirty pages.
2365  *
2366  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2367  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2368  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2369  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2370  **/
2371
2372 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2373 {
2374         task_lock(current);
2375         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2376         task_unlock(current);
2377 }
2378
2379 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2380 /*
2381  * proc_cpuset_show()
2382  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2383  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2384  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2385  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2386  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2387  *    anyway.
2388  */
2389 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2390 {
2391         struct pid *pid;
2392         struct task_struct *tsk;
2393         char *buf;
2394         struct cgroup_subsys_state *css;
2395         int retval;
2396
2397         retval = -ENOMEM;
2398         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2399         if (!buf)
2400                 goto out;
2401
2402         retval = -ESRCH;
2403         pid = m->private;
2404         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2405         if (!tsk)
2406                 goto out_free;
2407
2408         retval = -EINVAL;
2409         cgroup_lock();
2410         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2411         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2412         if (retval < 0)
2413                 goto out_unlock;
2414         seq_puts(m, buf);
2415         seq_putc(m, '\n');
2416 out_unlock:
2417         cgroup_unlock();
2418         put_task_struct(tsk);
2419 out_free:
2420         kfree(buf);
2421 out:
2422         return retval;
2423 }
2424
2425 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2426 {
2427         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2428         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2429 }
2430
2431 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2432         .open           = cpuset_open,
2433         .read           = seq_read,
2434         .llseek         = seq_lseek,
2435         .release        = single_release,
2436 };
2437 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2438
2439 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2440 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2441 {
2442         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2443         seq_cpumask(m, &task->cpus_allowed);
2444         seq_printf(m, "\n");
2445         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2446         seq_cpumask_list(m, &task->cpus_allowed);
2447         seq_printf(m, "\n");
2448         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2449         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2450         seq_printf(m, "\n");
2451         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2452         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2453         seq_printf(m, "\n");
2454 }