Cpuset hardwall flag: switch cpusets to use the bulk cgroup_add_files() API
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/workqueue.h>
59 #include <linux/cgroup.h>
60
61 /*
62  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
63  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
64  * short circuit some hooks.
65  */
66 int number_of_cpusets __read_mostly;
67
68 /* Forward declare cgroup structures */
69 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
70 struct cpuset;
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
86         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
87
88         struct cpuset *parent;          /* my parent */
89
90         /*
91          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
92          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
93          */
94         int mems_generation;
95
96         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
97
98         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
99         int pn;
100
101         /* for custom sched domain */
102         int relax_domain_level;
103
104         /* used for walking a cpuset heirarchy */
105         struct list_head stack_list;
106 };
107
108 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
109 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
110 {
111         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
112                             struct cpuset, css);
113 }
114
115 /* Retrieve the cpuset for a task */
116 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
117 {
118         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
119                             struct cpuset, css);
120 }
121 struct cpuset_hotplug_scanner {
122         struct cgroup_scanner scan;
123         struct cgroup *to;
124 };
125
126 /* bits in struct cpuset flags field */
127 typedef enum {
128         CS_CPU_EXCLUSIVE,
129         CS_MEM_EXCLUSIVE,
130         CS_MEMORY_MIGRATE,
131         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
132         CS_SPREAD_PAGE,
133         CS_SPREAD_SLAB,
134 } cpuset_flagbits_t;
135
136 /* convenient tests for these bits */
137 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
138 {
139         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
140 }
141
142 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
143 {
144         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
145 }
146
147 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
148 {
149         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
150 }
151
152 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
153 {
154         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
155 }
156
157 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
158 {
159         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
160 }
161
162 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
163 {
164         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
165 }
166
167 /*
168  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
169  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
170  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
171  * the cpuset they're using changes generation.
172  *
173  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
174  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
175  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
176  *
177  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
178  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
179  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
180  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
181  * of its current->mems_allowed.
182  *
183  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
184  * there is no need to mark it atomic.
185  */
186 static int cpuset_mems_generation;
187
188 static struct cpuset top_cpuset = {
189         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
190         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
191         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
192 };
193
194 /*
195  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
196  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
197  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
198  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
199  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
200  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
201  * task_lock() exception", at the end of this comment.
202  *
203  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
204  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
205  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
206  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
207  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
208  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
209  * performing these checks, various callback routines can briefly
210  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
211  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
212  *
213  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
214  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
215  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
216  * __alloc_pages().
217  *
218  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
219  * access to cpusets.
220  *
221  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
222  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
223  *
224  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
225  * the cpuset hierarchy holds cgroup_mutex across the entire operation,
226  * single threading all such cpuset modifications across the system.
227  *
228  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
229  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
230  * cpumasks and nodemasks.
231  *
232  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
233  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
234  */
235
236 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
237
238 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
239  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
240  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
241 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
242                          int flags, const char *unused_dev_name,
243                          void *data, struct vfsmount *mnt)
244 {
245         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
246         int ret = -ENODEV;
247         if (cgroup_fs) {
248                 char mountopts[] =
249                         "cpuset,noprefix,"
250                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
251                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
252                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
253                 put_filesystem(cgroup_fs);
254         }
255         return ret;
256 }
257
258 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
259         .name = "cpuset",
260         .get_sb = cpuset_get_sb,
261 };
262
263 /*
264  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
265  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
266  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
267  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
268  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
269  * task, return cpu_online_map.
270  *
271  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
272  * of cpu_online_map.
273  *
274  * Call with callback_mutex held.
275  */
276
277 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
278 {
279         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
280                 cs = cs->parent;
281         if (cs)
282                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
283         else
284                 *pmask = cpu_online_map;
285         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
286 }
287
288 /*
289  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
290  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
291  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
292  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
293  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
294  *
295  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
296  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
297  *
298  * Call with callback_mutex held.
299  */
300
301 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
302 {
303         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
304                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
305                 cs = cs->parent;
306         if (cs)
307                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
308                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
309         else
310                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
311         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
312 }
313
314 /**
315  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
316  *
317  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
318  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
319  * mempolicy to the new value.
320  *
321  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
322  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
323  * Do not call this routine if in_interrupt().
324  *
325  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
326  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
327  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
328  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
329  * call.
330  *
331  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
332  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
333  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
334  *
335  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
336  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
337  * an old value of mems_generation.  However this really only
338  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
339  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
340  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
341  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
342  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
343  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
344  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
345  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
346  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
347  * even exist.
348  *
349  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
350  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
351  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
352  * task has been modifying its cpuset.
353  */
354
355 void cpuset_update_task_memory_state(void)
356 {
357         int my_cpusets_mem_gen;
358         struct task_struct *tsk = current;
359         struct cpuset *cs;
360
361         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
362                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
363                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
364         } else {
365                 rcu_read_lock();
366                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
367                 rcu_read_unlock();
368         }
369
370         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
371                 mutex_lock(&callback_mutex);
372                 task_lock(tsk);
373                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
374                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
375                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
376                 if (is_spread_page(cs))
377                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
378                 else
379                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
380                 if (is_spread_slab(cs))
381                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
382                 else
383                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
384                 task_unlock(tsk);
385                 mutex_unlock(&callback_mutex);
386                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
387         }
388 }
389
390 /*
391  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
392  *
393  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
394  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
395  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
396  */
397
398 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
399 {
400         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
401                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
402                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
403                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
404 }
405
406 /*
407  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
408  *                     follows the structural rules for cpusets.
409  *
410  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
411  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
412  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
413  * cgroup_mutex held.
414  *
415  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
416  * such as list traversal that depend on the actual address of the
417  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
418  *
419  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
420  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
421  * or flags changed to new, trial values.
422  *
423  * Return 0 if valid, -errno if not.
424  */
425
426 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
427 {
428         struct cgroup *cont;
429         struct cpuset *c, *par;
430
431         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
432         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
433                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
434                         return -EBUSY;
435         }
436
437         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
438         if (cur == &top_cpuset)
439                 return 0;
440
441         par = cur->parent;
442
443         /* We must be a subset of our parent cpuset */
444         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
445                 return -EACCES;
446
447         /*
448          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
449          * overlap
450          */
451         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
452                 c = cgroup_cs(cont);
453                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
454                     c != cur &&
455                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
456                         return -EINVAL;
457                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
458                     c != cur &&
459                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
460                         return -EINVAL;
461         }
462
463         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
464         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
465                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
466                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
467                         return -ENOSPC;
468                 }
469         }
470
471         return 0;
472 }
473
474 /*
475  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
476  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
477  */
478
479 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
480 {
481         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
482 }
483
484 static void
485 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
486 {
487         if (!dattr)
488                 return;
489         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
490                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
491         return;
492 }
493
494 /*
495  * rebuild_sched_domains()
496  *
497  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
498  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
499  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
500  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
501  * scheduler's dynamic sched domains.
502  *
503  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
504  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
505  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
506  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
507  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
508  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
509  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
510  *
511  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
512  * for a background explanation of this.
513  *
514  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
515  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
516  * domains when operating in the severe memory shortage situations
517  * that could cause allocation failures below.
518  *
519  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
520  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
521  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
522  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
523  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
524  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
525  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
526  *
527  * The three key local variables below are:
528  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
529  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
530  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
531  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
532  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
533  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
534  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
535  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
536  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
537  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
538  *         is a subset of one of these domains, while there are as
539  *         many such domains as possible, each as small as possible.
540  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
541  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
542  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
543  *         value to determine what partition elements (sched domains)
544  *         were changed (added or removed.)
545  *
546  * Finding the best partition (set of domains):
547  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
548  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
549  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
550  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
551  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
552  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
553  *      any such pairs.
554  *
555  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
556  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
557  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
558  *      partition_sched_domains().
559  */
560
561 static void rebuild_sched_domains(void)
562 {
563         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
564         struct cpuset *cp;      /* scans q */
565         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
566         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
567         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
568         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
569         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
570         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
571         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
572
573         q = NULL;
574         csa = NULL;
575         doms = NULL;
576         dattr = NULL;
577
578         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
579         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
580                 ndoms = 1;
581                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
582                 if (!doms)
583                         goto rebuild;
584                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
585                 if (dattr) {
586                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
587                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
588                 }
589                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
590                 goto rebuild;
591         }
592
593         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
594         if (IS_ERR(q))
595                 goto done;
596         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
597         if (!csa)
598                 goto done;
599         csn = 0;
600
601         cp = &top_cpuset;
602         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
603         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
604                 struct cgroup *cont;
605                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
606                 if (is_sched_load_balance(cp))
607                         csa[csn++] = cp;
608                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
609                         child = cgroup_cs(cont);
610                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
611                 }
612         }
613
614         for (i = 0; i < csn; i++)
615                 csa[i]->pn = i;
616         ndoms = csn;
617
618 restart:
619         /* Find the best partition (set of sched domains) */
620         for (i = 0; i < csn; i++) {
621                 struct cpuset *a = csa[i];
622                 int apn = a->pn;
623
624                 for (j = 0; j < csn; j++) {
625                         struct cpuset *b = csa[j];
626                         int bpn = b->pn;
627
628                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
629                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
630                                         struct cpuset *c = csa[k];
631
632                                         if (c->pn == bpn)
633                                                 c->pn = apn;
634                                 }
635                                 ndoms--;        /* one less element */
636                                 goto restart;
637                         }
638                 }
639         }
640
641         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
642         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
643         if (!doms)
644                 goto rebuild;
645         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
646
647         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
648                 struct cpuset *a = csa[i];
649                 int apn = a->pn;
650
651                 if (apn >= 0) {
652                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
653
654                         if (nslot == ndoms) {
655                                 static int warnings = 10;
656                                 if (warnings) {
657                                         printk(KERN_WARNING
658                                          "rebuild_sched_domains confused:"
659                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
660                                           " apn %d\n",
661                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
662                                         warnings--;
663                                 }
664                                 continue;
665                         }
666
667                         cpus_clear(*dp);
668                         if (dattr)
669                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
670                         for (j = i; j < csn; j++) {
671                                 struct cpuset *b = csa[j];
672
673                                 if (apn == b->pn) {
674                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
675                                         b->pn = -1;
676                                         update_domain_attr(dattr, b);
677                                 }
678                         }
679                         nslot++;
680                 }
681         }
682         BUG_ON(nslot != ndoms);
683
684 rebuild:
685         /* Have scheduler rebuild sched domains */
686         get_online_cpus();
687         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
688         put_online_cpus();
689
690 done:
691         if (q && !IS_ERR(q))
692                 kfifo_free(q);
693         kfree(csa);
694         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
695         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
696 }
697
698 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
699                                      struct timespec *time,
700                                      struct task_struct *t2)
701 {
702         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
703         if (start_diff > 0) {
704                 return 1;
705         } else if (start_diff < 0) {
706                 return 0;
707         } else {
708                 /*
709                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
710                  * time, we'll say that the lower pointer value
711                  * started first. Note that t2 may have exited by now
712                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
713                  * that's fine - it still serves to distinguish
714                  * between two tasks started (effectively)
715                  * simultaneously.
716                  */
717                 return t1 > t2;
718         }
719 }
720
721 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
722 {
723         struct task_struct *t1 = p1;
724         struct task_struct *t2 = p2;
725         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
726 }
727
728 /**
729  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
730  * @tsk: task to test
731  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
732  *
733  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
734  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
735  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
736  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
737  */
738 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
739                                struct cgroup_scanner *scan)
740 {
741         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
742                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
743 }
744
745 /**
746  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
747  * @tsk: task to test
748  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
749  *
750  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
751  * cpus_allowed mask needs to be changed.
752  *
753  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
754  * holding cgroup_lock() at this point.
755  */
756 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
757                                   struct cgroup_scanner *scan)
758 {
759         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
760 }
761
762 /**
763  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
764  * @cs: the cpuset to consider
765  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
766  */
767 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
768 {
769         struct cpuset trialcs;
770         struct cgroup_scanner scan;
771         struct ptr_heap heap;
772         int retval;
773         int is_load_balanced;
774
775         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
776         if (cs == &top_cpuset)
777                 return -EACCES;
778
779         trialcs = *cs;
780
781         /*
782          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
783          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
784          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
785          * with tasks have cpus.
786          */
787         buf = strstrip(buf);
788         if (!*buf) {
789                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
790         } else {
791                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
792                 if (retval < 0)
793                         return retval;
794         }
795         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
796         retval = validate_change(cs, &trialcs);
797         if (retval < 0)
798                 return retval;
799
800         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
801         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
802                 return 0;
803
804         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
805         if (retval)
806                 return retval;
807
808         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
809
810         mutex_lock(&callback_mutex);
811         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
812         mutex_unlock(&callback_mutex);
813
814         /*
815          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
816          * that need an update.
817          */
818         scan.cg = cs->css.cgroup;
819         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
820         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
821         scan.heap = &heap;
822         cgroup_scan_tasks(&scan);
823         heap_free(&heap);
824
825         if (is_load_balanced)
826                 rebuild_sched_domains();
827         return 0;
828 }
829
830 /*
831  * cpuset_migrate_mm
832  *
833  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
834  *
835  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
836  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
837  *
838  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
839  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
840  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
841  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
842  *    our task's cpuset.
843  *
844  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
845  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
846  *
847  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
848  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
849  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
850  *    migrating memory region.
851  *
852  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
853  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
854  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
855  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
856  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
857  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
858  *    nodemask.
859  */
860
861 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
862                                                         const nodemask_t *to)
863 {
864         struct task_struct *tsk = current;
865
866         cpuset_update_task_memory_state();
867
868         mutex_lock(&callback_mutex);
869         tsk->mems_allowed = *to;
870         mutex_unlock(&callback_mutex);
871
872         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
873
874         mutex_lock(&callback_mutex);
875         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
876         mutex_unlock(&callback_mutex);
877 }
878
879 /*
880  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
881  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
882  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
883  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
884  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
885  * pages to the new memory.
886  *
887  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
888  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
889  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
890  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
891  */
892
893 static void *cpuset_being_rebound;
894
895 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
896 {
897         struct cpuset trialcs;
898         nodemask_t oldmem;
899         struct task_struct *p;
900         struct mm_struct **mmarray;
901         int i, n, ntasks;
902         int migrate;
903         int fudge;
904         int retval;
905         struct cgroup_iter it;
906
907         /*
908          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
909          * it's read-only
910          */
911         if (cs == &top_cpuset)
912                 return -EACCES;
913
914         trialcs = *cs;
915
916         /*
917          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
918          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
919          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
920          * with tasks have memory.
921          */
922         buf = strstrip(buf);
923         if (!*buf) {
924                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
925         } else {
926                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
927                 if (retval < 0)
928                         goto done;
929         }
930         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
931                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
932         oldmem = cs->mems_allowed;
933         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
934                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
935                 goto done;
936         }
937         retval = validate_change(cs, &trialcs);
938         if (retval < 0)
939                 goto done;
940
941         mutex_lock(&callback_mutex);
942         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
943         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
944         mutex_unlock(&callback_mutex);
945
946         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
947
948         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
949         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
950         retval = -ENOMEM;
951
952         /*
953          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
954          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
955          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
956          * few more lines of code, we can retry until we get a big
957          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
958          */
959         while (1) {
960                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
961                 ntasks += fudge;
962                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
963                 if (!mmarray)
964                         goto done;
965                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
966                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
967                         break;                          /* got enough */
968                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
969                 kfree(mmarray);
970         }
971
972         n = 0;
973
974         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
975         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
976         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
977                 struct mm_struct *mm;
978
979                 if (n >= ntasks) {
980                         printk(KERN_WARNING
981                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
982                         break;
983                 }
984                 mm = get_task_mm(p);
985                 if (!mm)
986                         continue;
987                 mmarray[n++] = mm;
988         }
989         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
990         read_unlock(&tasklist_lock);
991
992         /*
993          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
994          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
995          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
996          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
997          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
998          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
999          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1000          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1001          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1002          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1003          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1004          */
1005         migrate = is_memory_migrate(cs);
1006         for (i = 0; i < n; i++) {
1007                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1008
1009                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1010                 if (migrate)
1011                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1012                 mmput(mm);
1013         }
1014
1015         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1016         kfree(mmarray);
1017         cpuset_being_rebound = NULL;
1018         retval = 0;
1019 done:
1020         return retval;
1021 }
1022
1023 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1024 {
1025         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1026 }
1027
1028 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, char *buf)
1029 {
1030         int val = simple_strtol(buf, NULL, 10);
1031
1032         if (val < 0)
1033                 val = -1;
1034
1035         if (val != cs->relax_domain_level) {
1036                 cs->relax_domain_level = val;
1037                 rebuild_sched_domains();
1038         }
1039
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1045  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1046  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
1047  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1048  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1049  * cs:  the cpuset to update
1050  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1051  *
1052  * Call with cgroup_mutex held.
1053  */
1054
1055 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1056                        int turning_on)
1057 {
1058         struct cpuset trialcs;
1059         int err;
1060         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1061
1062         trialcs = *cs;
1063         if (turning_on)
1064                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1065         else
1066                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1067
1068         err = validate_change(cs, &trialcs);
1069         if (err < 0)
1070                 return err;
1071
1072         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1073         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1074                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1075
1076         mutex_lock(&callback_mutex);
1077         cs->flags = trialcs.flags;
1078         mutex_unlock(&callback_mutex);
1079
1080         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1081                 rebuild_sched_domains();
1082
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1088  *
1089  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1090  * event frequency meter.  There are four routines:
1091  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1092  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1093  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1094  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1095  *
1096  * A common data structure is passed to each of these routines,
1097  * which is used to keep track of the state required to manage the
1098  * frequency meter and its digital filter.
1099  *
1100  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1101  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1102  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1103  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1104  *
1105  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1106  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1107  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1108  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1109  *
1110  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1111  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1112  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1113  * will be stable.
1114  *
1115  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1116  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1117  *
1118  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1119  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1120  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1121  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1122  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1123  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1124  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1125  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1126  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1127  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1128  * each event.
1129  */
1130
1131 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1132 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1133 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1134 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1135
1136 /* Initialize a frequency meter */
1137 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1138 {
1139         fmp->cnt = 0;
1140         fmp->val = 0;
1141         fmp->time = 0;
1142         spin_lock_init(&fmp->lock);
1143 }
1144
1145 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1146 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1147 {
1148         time_t now = get_seconds();
1149         time_t ticks = now - fmp->time;
1150
1151         if (ticks == 0)
1152                 return;
1153
1154         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1155         while (ticks-- > 0)
1156                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1157         fmp->time = now;
1158
1159         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1160         fmp->cnt = 0;
1161 }
1162
1163 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1164 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1165 {
1166         spin_lock(&fmp->lock);
1167         fmeter_update(fmp);
1168         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1169         spin_unlock(&fmp->lock);
1170 }
1171
1172 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1173 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1174 {
1175         int val;
1176
1177         spin_lock(&fmp->lock);
1178         fmeter_update(fmp);
1179         val = fmp->val;
1180         spin_unlock(&fmp->lock);
1181         return val;
1182 }
1183
1184 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1185 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1186                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1187 {
1188         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1189
1190         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1191                 return -ENOSPC;
1192
1193         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1194 }
1195
1196 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1197                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1198                           struct task_struct *tsk)
1199 {
1200         cpumask_t cpus;
1201         nodemask_t from, to;
1202         struct mm_struct *mm;
1203         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1204         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1205
1206         mutex_lock(&callback_mutex);
1207         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1208         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1209         mutex_unlock(&callback_mutex);
1210
1211         from = oldcs->mems_allowed;
1212         to = cs->mems_allowed;
1213         mm = get_task_mm(tsk);
1214         if (mm) {
1215                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1216                 if (is_memory_migrate(cs))
1217                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1218                 mmput(mm);
1219         }
1220
1221 }
1222
1223 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1224
1225 typedef enum {
1226         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1227         FILE_CPULIST,
1228         FILE_MEMLIST,
1229         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1230         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1231         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1232         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1233         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1234         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1235         FILE_SPREAD_PAGE,
1236         FILE_SPREAD_SLAB,
1237 } cpuset_filetype_t;
1238
1239 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1240                                         struct cftype *cft,
1241                                         struct file *file,
1242                                         const char __user *userbuf,
1243                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1244 {
1245         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1246         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1247         char *buffer;
1248         int retval = 0;
1249
1250         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1251         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1252                 return -E2BIG;
1253
1254         /* +1 for nul-terminator */
1255         buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL);
1256         if (!buffer)
1257                 return -ENOMEM;
1258
1259         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1260                 retval = -EFAULT;
1261                 goto out1;
1262         }
1263         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1264
1265         cgroup_lock();
1266
1267         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1268                 retval = -ENODEV;
1269                 goto out2;
1270         }
1271
1272         switch (type) {
1273         case FILE_CPULIST:
1274                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1275                 break;
1276         case FILE_MEMLIST:
1277                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1278                 break;
1279         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1280                 retval = update_relax_domain_level(cs, buffer);
1281                 break;
1282         default:
1283                 retval = -EINVAL;
1284                 goto out2;
1285         }
1286
1287         if (retval == 0)
1288                 retval = nbytes;
1289 out2:
1290         cgroup_unlock();
1291 out1:
1292         kfree(buffer);
1293         return retval;
1294 }
1295
1296 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1297 {
1298         int retval = 0;
1299         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1300         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1301
1302         cgroup_lock();
1303
1304         if (cgroup_is_removed(cgrp)) {
1305                 cgroup_unlock();
1306                 return -ENODEV;
1307         }
1308
1309         switch (type) {
1310         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1311                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1312                 break;
1313         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1314                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1315                 break;
1316         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1317                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1318                 break;
1319         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1320                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1321                 break;
1322         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1323                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1324                 break;
1325         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1326                 retval = -EACCES;
1327                 break;
1328         case FILE_SPREAD_PAGE:
1329                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1330                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1331                 break;
1332         case FILE_SPREAD_SLAB:
1333                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1334                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1335                 break;
1336         default:
1337                 retval = -EINVAL;
1338                 break;
1339         }
1340         cgroup_unlock();
1341         return retval;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1346  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1347  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1348  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1349  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1350  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1351  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1352  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1353  * across a page fault.
1354  */
1355
1356 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1357 {
1358         cpumask_t mask;
1359
1360         mutex_lock(&callback_mutex);
1361         mask = cs->cpus_allowed;
1362         mutex_unlock(&callback_mutex);
1363
1364         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1365 }
1366
1367 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1368 {
1369         nodemask_t mask;
1370
1371         mutex_lock(&callback_mutex);
1372         mask = cs->mems_allowed;
1373         mutex_unlock(&callback_mutex);
1374
1375         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1376 }
1377
1378 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1379                                        struct cftype *cft,
1380                                        struct file *file,
1381                                        char __user *buf,
1382                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1383 {
1384         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1385         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1386         char *page;
1387         ssize_t retval = 0;
1388         char *s;
1389
1390         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1391                 return -ENOMEM;
1392
1393         s = page;
1394
1395         switch (type) {
1396         case FILE_CPULIST:
1397                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1398                 break;
1399         case FILE_MEMLIST:
1400                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1401                 break;
1402         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1403                 s += sprintf(s, "%d", cs->relax_domain_level);
1404                 break;
1405         default:
1406                 retval = -EINVAL;
1407                 goto out;
1408         }
1409         *s++ = '\n';
1410
1411         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1412 out:
1413         free_page((unsigned long)page);
1414         return retval;
1415 }
1416
1417 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1418 {
1419         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1420         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1421         switch (type) {
1422         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1423                 return is_cpu_exclusive(cs);
1424         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1425                 return is_mem_exclusive(cs);
1426         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1427                 return is_sched_load_balance(cs);
1428         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1429                 return is_memory_migrate(cs);
1430         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1431                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1432         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1433                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1434         case FILE_SPREAD_PAGE:
1435                 return is_spread_page(cs);
1436         case FILE_SPREAD_SLAB:
1437                 return is_spread_slab(cs);
1438         default:
1439                 BUG();
1440         }
1441 }
1442
1443
1444 /*
1445  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1446  */
1447
1448 static struct cftype files[] = {
1449         {
1450                 .name = "cpus",
1451                 .read = cpuset_common_file_read,
1452                 .write = cpuset_common_file_write,
1453                 .private = FILE_CPULIST,
1454         },
1455
1456         {
1457                 .name = "mems",
1458                 .read = cpuset_common_file_read,
1459                 .write = cpuset_common_file_write,
1460                 .private = FILE_MEMLIST,
1461         },
1462
1463         {
1464                 .name = "cpu_exclusive",
1465                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1466                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1467                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1468         },
1469
1470         {
1471                 .name = "mem_exclusive",
1472                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1473                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1474                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1475         },
1476
1477         {
1478                 .name = "sched_load_balance",
1479                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1480                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1481                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1482         },
1483
1484         {
1485                 .name = "sched_relax_domain_level",
1486                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1487                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1488                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1489         },
1490
1491         {
1492                 .name = "memory_migrate",
1493                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1494                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1495                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1496         },
1497
1498         {
1499                 .name = "memory_pressure",
1500                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1501                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1502                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1503         },
1504
1505         {
1506                 .name = "memory_spread_page",
1507                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1508                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1509                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1510         },
1511
1512         {
1513                 .name = "memory_spread_slab",
1514                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1515                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1516                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1517         },
1518 };
1519
1520 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1521         .name = "memory_pressure_enabled",
1522         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1523         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1524         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1525 };
1526
1527 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1528 {
1529         int err;
1530
1531         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1532         if (err)
1533                 return err;
1534         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1535         if (!cont->parent)
1536                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1537                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1538         return err;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1543  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1544  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1545  * be moved into 'cgroup'.
1546  *
1547  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1548  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1549  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1550  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1551  *
1552  * If this becomes a problem for some users who wish to
1553  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1554  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1555  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1556  * held.
1557  */
1558 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1559                               struct cgroup *cgroup)
1560 {
1561         struct cgroup *parent, *child;
1562         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1563
1564         parent = cgroup->parent;
1565         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1566                 cs = cgroup_cs(child);
1567                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1568                         return;
1569         }
1570         cs = cgroup_cs(cgroup);
1571         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1572
1573         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1574         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1575         return;
1576 }
1577
1578 /*
1579  *      cpuset_create - create a cpuset
1580  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1581  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1582  */
1583
1584 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1585         struct cgroup_subsys *ss,
1586         struct cgroup *cont)
1587 {
1588         struct cpuset *cs;
1589         struct cpuset *parent;
1590
1591         if (!cont->parent) {
1592                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1593                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1594                 return &top_cpuset.css;
1595         }
1596         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1597         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1598         if (!cs)
1599                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1600
1601         cpuset_update_task_memory_state();
1602         cs->flags = 0;
1603         if (is_spread_page(parent))
1604                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1605         if (is_spread_slab(parent))
1606                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1607         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1608         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1609         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1610         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1611         fmeter_init(&cs->fmeter);
1612         cs->relax_domain_level = -1;
1613
1614         cs->parent = parent;
1615         number_of_cpusets++;
1616         return &cs->css ;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1621  *
1622  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1623  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1624  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1625  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1626  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1627  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1628  * ABBA deadlock.
1629  */
1630
1631 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1632 {
1633         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1634
1635         cpuset_update_task_memory_state();
1636
1637         if (is_sched_load_balance(cs))
1638                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1639
1640         number_of_cpusets--;
1641         kfree(cs);
1642 }
1643
1644 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1645         .name = "cpuset",
1646         .create = cpuset_create,
1647         .destroy  = cpuset_destroy,
1648         .can_attach = cpuset_can_attach,
1649         .attach = cpuset_attach,
1650         .populate = cpuset_populate,
1651         .post_clone = cpuset_post_clone,
1652         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1653         .early_init = 1,
1654 };
1655
1656 /*
1657  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1658  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1659  * are harmless.
1660  */
1661
1662 int __init cpuset_init_early(void)
1663 {
1664         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1665         return 0;
1666 }
1667
1668
1669 /**
1670  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1671  *
1672  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1673  **/
1674
1675 int __init cpuset_init(void)
1676 {
1677         int err = 0;
1678
1679         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1680         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1681
1682         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1683         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1684         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1685         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1686
1687         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1688         if (err < 0)
1689                 return err;
1690
1691         number_of_cpusets = 1;
1692         return 0;
1693 }
1694
1695 /**
1696  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1697  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1698  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1699  *
1700  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1701  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1702  */
1703 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1704                                 struct cgroup_scanner *scan)
1705 {
1706         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1707
1708         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1709         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1710 }
1711
1712 /**
1713  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1714  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1715  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1716  *
1717  * Called with cgroup_mutex held
1718  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1719  *
1720  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1721  * calling callback functions for each.
1722  */
1723 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1724 {
1725         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1726
1727         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1728         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1729         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1730         scan.scan.heap = NULL;
1731         scan.to = to->css.cgroup;
1732
1733         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1734                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1735                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1736 }
1737
1738 /*
1739  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1740  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1741  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1742  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1743  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1744  *
1745  * Called with cgroup_mutex held
1746  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1747  */
1748 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1749 {
1750         struct cpuset *parent;
1751
1752         /*
1753          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1754          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1755          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1756          */
1757         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1758                 return;
1759
1760         /*
1761          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1762          * has online cpus, so can't be empty).
1763          */
1764         parent = cs->parent;
1765         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1766                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1767                 parent = parent->parent;
1768
1769         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1774  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1775  *
1776  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1777  * cpus_allowed and mems_allowed.
1778  *
1779  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1780  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1781  * any of its children.
1782  *
1783  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1784  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1785  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1786  */
1787 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1788 {
1789         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1790         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1791         struct list_head queue;
1792         struct cgroup *cont;
1793
1794         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1795
1796         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1797
1798         while (!list_empty(&queue)) {
1799                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1800                 list_del(queue.next);
1801                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1802                         child = cgroup_cs(cont);
1803                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1804                 }
1805                 cont = cp->css.cgroup;
1806
1807                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1808                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1809                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1810                         continue;
1811
1812                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1813                 mutex_lock(&callback_mutex);
1814                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1815                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1816                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1817                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1818
1819                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1820                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1821                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1822                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1823         }
1824 }
1825
1826 /*
1827  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1828  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1829  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1830  *
1831  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1832  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1833  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1834  * in order to minimize text size.
1835  */
1836
1837 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1838 {
1839         cgroup_lock();
1840
1841         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1842         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1843         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1844
1845         cgroup_unlock();
1846 }
1847
1848 /*
1849  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1850  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1851  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1852  * but making no active use of cpusets.
1853  *
1854  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1855  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1856  */
1857
1858 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1859                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1860 {
1861         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1862                 return NOTIFY_DONE;
1863
1864         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1865         return 0;
1866 }
1867
1868 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1869 /*
1870  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1871  * Call this routine anytime after you change
1872  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1873  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1874  */
1875
1876 void cpuset_track_online_nodes(void)
1877 {
1878         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1879 }
1880 #endif
1881
1882 /**
1883  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1884  *
1885  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1886  **/
1887
1888 void __init cpuset_init_smp(void)
1889 {
1890         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1891         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1892
1893         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1894 }
1895
1896 /**
1897
1898  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1899  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1900  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1901  *
1902  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1903  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1904  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1905  * tasks cpuset.
1906  **/
1907
1908 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1909 {
1910         mutex_lock(&callback_mutex);
1911         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1912         mutex_unlock(&callback_mutex);
1913 }
1914
1915 /**
1916  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1917  * Must be called with callback_mutex held.
1918  **/
1919 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1920 {
1921         task_lock(tsk);
1922         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
1923         task_unlock(tsk);
1924 }
1925
1926 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1927 {
1928         nodes_setall(current->mems_allowed);
1929 }
1930
1931 /**
1932  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1933  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1934  *
1935  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1936  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1937  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1938  * tasks cpuset.
1939  **/
1940
1941 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1942 {
1943         nodemask_t mask;
1944
1945         mutex_lock(&callback_mutex);
1946         task_lock(tsk);
1947         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1948         task_unlock(tsk);
1949         mutex_unlock(&callback_mutex);
1950
1951         return mask;
1952 }
1953
1954 /**
1955  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
1956  * @nodemask: the nodemask to be checked
1957  *
1958  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
1959  */
1960 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
1961 {
1962         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
1963 }
1964
1965 /*
1966  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1967  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1968  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1969  * returns the root cpuset.
1970  */
1971 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1972 {
1973         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1974                 cs = cs->parent;
1975         return cs;
1976 }
1977
1978 /**
1979  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1980  * @z: is this zone on an allowed node?
1981  * @gfp_mask: memory allocation flags
1982  *
1983  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1984  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1985  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1986  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1987  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1988  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
1989  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
1990  * Otherwise, no.
1991  *
1992  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
1993  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
1994  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
1995  * from an enclosing cpuset.
1996  *
1997  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
1998  * hardwall cpusets, and never sleeps.
1999  *
2000  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2001  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2002  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2003  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2004  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2005  *
2006  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2007  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2008  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2009  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2010  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
2011  *
2012  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2013  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2014  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2015  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2016  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2017  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2018  * mutex.
2019  *
2020  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2021  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2022  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2023  * in interrupt, of course).
2024  *
2025  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2026  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2027  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2028  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2029  * affect that:
2030  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2031  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2032  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2033  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2034  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2035  *
2036  * Rule:
2037  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2038  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2039  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2040  */
2041
2042 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2043 {
2044         int node;                       /* node that zone z is on */
2045         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2046         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2047
2048         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2049                 return 1;
2050         node = zone_to_nid(z);
2051         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2052         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2053                 return 1;
2054         /*
2055          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2056          * been OOM killed to get memory anywhere.
2057          */
2058         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2059                 return 1;
2060         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2061                 return 0;
2062
2063         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2064                 return 1;
2065
2066         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2067         mutex_lock(&callback_mutex);
2068
2069         task_lock(current);
2070         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
2071         task_unlock(current);
2072
2073         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2074         mutex_unlock(&callback_mutex);
2075         return allowed;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2080  * @z: is this zone on an allowed node?
2081  * @gfp_mask: memory allocation flags
2082  *
2083  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2084  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2085  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2086  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2087  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2088  *
2089  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2090  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2091  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2092  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2093  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2094  *
2095  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2096  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2097  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2098  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2099  * It never sleeps.
2100  */
2101
2102 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2103 {
2104         int node;                       /* node that zone z is on */
2105
2106         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2107                 return 1;
2108         node = zone_to_nid(z);
2109         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2110                 return 1;
2111         /*
2112          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2113          * been OOM killed to get memory anywhere.
2114          */
2115         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2116                 return 1;
2117         return 0;
2118 }
2119
2120 /**
2121  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2122  *
2123  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2124  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2125  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2126  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2127  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2128  * must be taken inside callback_mutex.
2129  */
2130
2131 void cpuset_lock(void)
2132 {
2133         mutex_lock(&callback_mutex);
2134 }
2135
2136 /**
2137  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2138  *
2139  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2140  */
2141
2142 void cpuset_unlock(void)
2143 {
2144         mutex_unlock(&callback_mutex);
2145 }
2146
2147 /**
2148  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2149  *
2150  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2151  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2152  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2153  * to determine on which node to start looking, as it will for
2154  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2155  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2156  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2157  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2158  *
2159  * We don't have to worry about the returned node being offline
2160  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2161  *
2162  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2163  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2164  * should not be possible for the following code to return an
2165  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2166  * is not returning the node where the allocation must be, only
2167  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2168  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2169  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2170  * See kmem_cache_alloc_node().
2171  */
2172
2173 int cpuset_mem_spread_node(void)
2174 {
2175         int node;
2176
2177         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2178         if (node == MAX_NUMNODES)
2179                 node = first_node(current->mems_allowed);
2180         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2181         return node;
2182 }
2183 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2184
2185 /**
2186  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2187  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2188  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2189  *
2190  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2191  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2192  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2193  * to the other.
2194  **/
2195
2196 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2197                                    const struct task_struct *tsk2)
2198 {
2199         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2200 }
2201
2202 /*
2203  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2204  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2205  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2206  */
2207
2208 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2209
2210 /**
2211  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2212  *
2213  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2214  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2215  *
2216  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2217  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2218  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2219  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2220  * or writing dirty pages.
2221  *
2222  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2223  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2224  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2225  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2226  **/
2227
2228 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2229 {
2230         task_lock(current);
2231         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2232         task_unlock(current);
2233 }
2234
2235 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2236 /*
2237  * proc_cpuset_show()
2238  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2239  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2240  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2241  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2242  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2243  *    anyway.
2244  */
2245 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2246 {
2247         struct pid *pid;
2248         struct task_struct *tsk;
2249         char *buf;
2250         struct cgroup_subsys_state *css;
2251         int retval;
2252
2253         retval = -ENOMEM;
2254         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2255         if (!buf)
2256                 goto out;
2257
2258         retval = -ESRCH;
2259         pid = m->private;
2260         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2261         if (!tsk)
2262                 goto out_free;
2263
2264         retval = -EINVAL;
2265         cgroup_lock();
2266         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2267         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2268         if (retval < 0)
2269                 goto out_unlock;
2270         seq_puts(m, buf);
2271         seq_putc(m, '\n');
2272 out_unlock:
2273         cgroup_unlock();
2274         put_task_struct(tsk);
2275 out_free:
2276         kfree(buf);
2277 out:
2278         return retval;
2279 }
2280
2281 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2282 {
2283         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2284         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2285 }
2286
2287 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2288         .open           = cpuset_open,
2289         .read           = seq_read,
2290         .llseek         = seq_lseek,
2291         .release        = single_release,
2292 };
2293 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2294
2295 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2296 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2297 {
2298         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2299         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2300                                         task->cpus_allowed);
2301         seq_printf(m, "\n");
2302         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2303         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2304                                         task->cpus_allowed);
2305         seq_printf(m, "\n");
2306         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2307         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2308                                         task->mems_allowed);
2309         seq_printf(m, "\n");
2310         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2311         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2312                                         task->mems_allowed);
2313         seq_printf(m, "\n");
2314 }