[PATCH] cpusets: formalize intermediate GFP_KERNEL containment
[linux-2.6.git] / 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 Silicon Graphics, Inc.
8  *
9  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
10  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
11  *  Portions Copyright (c) 2004 Silicon Graphics, Inc.
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr <simon.derr@bull.net>
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson <pj@sgi.com>
16  *
17  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
18  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
19  *  distribution for more details.
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
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/mm.h>
36 #include <linux/module.h>
37 #include <linux/mount.h>
38 #include <linux/namei.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/proc_fs.h>
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/smp_lock.h>
45 #include <linux/spinlock.h>
46 #include <linux/stat.h>
47 #include <linux/string.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/backing-dev.h>
50 #include <linux/sort.h>
51
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/atomic.h>
54 #include <asm/semaphore.h>
55
56 #define CPUSET_SUPER_MAGIC              0x27e0eb
57
58 struct cpuset {
59         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
60         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
61         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
62
63         atomic_t count;                 /* count tasks using this cpuset */
64
65         /*
66          * We link our 'sibling' struct into our parents 'children'.
67          * Our children link their 'sibling' into our 'children'.
68          */
69         struct list_head sibling;       /* my parents children */
70         struct list_head children;      /* my children */
71
72         struct cpuset *parent;          /* my parent */
73         struct dentry *dentry;          /* cpuset fs entry */
74
75         /*
76          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
77          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
78          */
79          int mems_generation;
80 };
81
82 /* bits in struct cpuset flags field */
83 typedef enum {
84         CS_CPU_EXCLUSIVE,
85         CS_MEM_EXCLUSIVE,
86         CS_REMOVED,
87         CS_NOTIFY_ON_RELEASE
88 } cpuset_flagbits_t;
89
90 /* convenient tests for these bits */
91 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
92 {
93         return !!test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
94 }
95
96 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
97 {
98         return !!test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
99 }
100
101 static inline int is_removed(const struct cpuset *cs)
102 {
103         return !!test_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
104 }
105
106 static inline int notify_on_release(const struct cpuset *cs)
107 {
108         return !!test_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
109 }
110
111 /*
112  * Increment this atomic integer everytime any cpuset changes its
113  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
114  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
115  * the cpuset they're using changes generation.
116  *
117  * A single, global generation is needed because attach_task() could
118  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
119  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
120  *
121  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
122  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
123  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
124  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
125  * of its current->mems_allowed.
126  */
127 static atomic_t cpuset_mems_generation = ATOMIC_INIT(1);
128
129 static struct cpuset top_cpuset = {
130         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
131         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
132         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
133         .count = ATOMIC_INIT(0),
134         .sibling = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.sibling),
135         .children = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.children),
136         .parent = NULL,
137         .dentry = NULL,
138         .mems_generation = 0,
139 };
140
141 static struct vfsmount *cpuset_mount;
142 static struct super_block *cpuset_sb = NULL;
143
144 /*
145  * cpuset_sem should be held by anyone who is depending on the children
146  * or sibling lists of any cpuset, or performing non-atomic operations
147  * on the flags or *_allowed values of a cpuset, such as raising the
148  * CS_REMOVED flag bit iff it is not already raised, or reading and
149  * conditionally modifying the *_allowed values.  One kernel global
150  * cpuset semaphore should be sufficient - these things don't change
151  * that much.
152  *
153  * The code that modifies cpusets holds cpuset_sem across the entire
154  * operation, from cpuset_common_file_write() down, single threading
155  * all cpuset modifications (except for counter manipulations from
156  * fork and exit) across the system.  This presumes that cpuset
157  * modifications are rare - better kept simple and safe, even if slow.
158  *
159  * The code that reads cpusets, such as in cpuset_common_file_read()
160  * and below, only holds cpuset_sem across small pieces of code, such
161  * as when reading out possibly multi-word cpumasks and nodemasks, as
162  * the risks are less, and the desire for performance a little greater.
163  * The proc_cpuset_show() routine needs to hold cpuset_sem to insure
164  * that no cs->dentry is NULL, as it walks up the cpuset tree to root.
165  *
166  * The hooks from fork and exit, cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
167  * (usually) grab cpuset_sem.  These are the two most performance
168  * critical pieces of code here.  The exception occurs on exit(),
169  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then cpuset_sem
170  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
171  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
172  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
173  *
174  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks is
175  * zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all tasks
176  * in the system use _some_ cpuset, and since there is always at least
177  * one task in the system (init, pid == 1), therefore, top_cpuset
178  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So no need
179  * for any special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
180  */
181
182 static DECLARE_MUTEX(cpuset_sem);
183
184 /*
185  * A couple of forward declarations required, due to cyclic reference loop:
186  *  cpuset_mkdir -> cpuset_create -> cpuset_populate_dir -> cpuset_add_file
187  *  -> cpuset_create_file -> cpuset_dir_inode_operations -> cpuset_mkdir.
188  */
189
190 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);
191 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry);
192
193 static struct backing_dev_info cpuset_backing_dev_info = {
194         .ra_pages = 0,          /* No readahead */
195         .capabilities   = BDI_CAP_NO_ACCT_DIRTY | BDI_CAP_NO_WRITEBACK,
196 };
197
198 static struct inode *cpuset_new_inode(mode_t mode)
199 {
200         struct inode *inode = new_inode(cpuset_sb);
201
202         if (inode) {
203                 inode->i_mode = mode;
204                 inode->i_uid = current->fsuid;
205                 inode->i_gid = current->fsgid;
206                 inode->i_blksize = PAGE_CACHE_SIZE;
207                 inode->i_blocks = 0;
208                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
209                 inode->i_mapping->backing_dev_info = &cpuset_backing_dev_info;
210         }
211         return inode;
212 }
213
214 static void cpuset_diput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
215 {
216         /* is dentry a directory ? if so, kfree() associated cpuset */
217         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
218                 struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
219                 BUG_ON(!(is_removed(cs)));
220                 kfree(cs);
221         }
222         iput(inode);
223 }
224
225 static struct dentry_operations cpuset_dops = {
226         .d_iput = cpuset_diput,
227 };
228
229 static struct dentry *cpuset_get_dentry(struct dentry *parent, const char *name)
230 {
231         struct dentry *d = lookup_one_len(name, parent, strlen(name));
232         if (!IS_ERR(d))
233                 d->d_op = &cpuset_dops;
234         return d;
235 }
236
237 static void remove_dir(struct dentry *d)
238 {
239         struct dentry *parent = dget(d->d_parent);
240
241         d_delete(d);
242         simple_rmdir(parent->d_inode, d);
243         dput(parent);
244 }
245
246 /*
247  * NOTE : the dentry must have been dget()'ed
248  */
249 static void cpuset_d_remove_dir(struct dentry *dentry)
250 {
251         struct list_head *node;
252
253         spin_lock(&dcache_lock);
254         node = dentry->d_subdirs.next;
255         while (node != &dentry->d_subdirs) {
256                 struct dentry *d = list_entry(node, struct dentry, d_child);
257                 list_del_init(node);
258                 if (d->d_inode) {
259                         d = dget_locked(d);
260                         spin_unlock(&dcache_lock);
261                         d_delete(d);
262                         simple_unlink(dentry->d_inode, d);
263                         dput(d);
264                         spin_lock(&dcache_lock);
265                 }
266                 node = dentry->d_subdirs.next;
267         }
268         list_del_init(&dentry->d_child);
269         spin_unlock(&dcache_lock);
270         remove_dir(dentry);
271 }
272
273 static struct super_operations cpuset_ops = {
274         .statfs = simple_statfs,
275         .drop_inode = generic_delete_inode,
276 };
277
278 static int cpuset_fill_super(struct super_block *sb, void *unused_data,
279                                                         int unused_silent)
280 {
281         struct inode *inode;
282         struct dentry *root;
283
284         sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
285         sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
286         sb->s_magic = CPUSET_SUPER_MAGIC;
287         sb->s_op = &cpuset_ops;
288         cpuset_sb = sb;
289
290         inode = cpuset_new_inode(S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO | S_IWUSR);
291         if (inode) {
292                 inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
293                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
294                 /* directories start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
295                 inode->i_nlink++;
296         } else {
297                 return -ENOMEM;
298         }
299
300         root = d_alloc_root(inode);
301         if (!root) {
302                 iput(inode);
303                 return -ENOMEM;
304         }
305         sb->s_root = root;
306         return 0;
307 }
308
309 static struct super_block *cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
310                                         int flags, const char *unused_dev_name,
311                                         void *data)
312 {
313         return get_sb_single(fs_type, flags, data, cpuset_fill_super);
314 }
315
316 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
317         .name = "cpuset",
318         .get_sb = cpuset_get_sb,
319         .kill_sb = kill_litter_super,
320 };
321
322 /* struct cftype:
323  *
324  * The files in the cpuset filesystem mostly have a very simple read/write
325  * handling, some common function will take care of it. Nevertheless some cases
326  * (read tasks) are special and therefore I define this structure for every
327  * kind of file.
328  *
329  *
330  * When reading/writing to a file:
331  *      - the cpuset to use in file->f_dentry->d_parent->d_fsdata
332  *      - the 'cftype' of the file is file->f_dentry->d_fsdata
333  */
334
335 struct cftype {
336         char *name;
337         int private;
338         int (*open) (struct inode *inode, struct file *file);
339         ssize_t (*read) (struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
340                                                         loff_t *ppos);
341         int (*write) (struct file *file, const char __user *buf, size_t nbytes,
342                                                         loff_t *ppos);
343         int (*release) (struct inode *inode, struct file *file);
344 };
345
346 static inline struct cpuset *__d_cs(struct dentry *dentry)
347 {
348         return dentry->d_fsdata;
349 }
350
351 static inline struct cftype *__d_cft(struct dentry *dentry)
352 {
353         return dentry->d_fsdata;
354 }
355
356 /*
357  * Call with cpuset_sem held.  Writes path of cpuset into buf.
358  * Returns 0 on success, -errno on error.
359  */
360
361 static int cpuset_path(const struct cpuset *cs, char *buf, int buflen)
362 {
363         char *start;
364
365         start = buf + buflen;
366
367         *--start = '\0';
368         for (;;) {
369                 int len = cs->dentry->d_name.len;
370                 if ((start -= len) < buf)
371                         return -ENAMETOOLONG;
372                 memcpy(start, cs->dentry->d_name.name, len);
373                 cs = cs->parent;
374                 if (!cs)
375                         break;
376                 if (!cs->parent)
377                         continue;
378                 if (--start < buf)
379                         return -ENAMETOOLONG;
380                 *start = '/';
381         }
382         memmove(buf, start, buf + buflen - start);
383         return 0;
384 }
385
386 /*
387  * Notify userspace when a cpuset is released, by running
388  * /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
389  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
390  *
391  * Most likely, this user command will try to rmdir this cpuset.
392  *
393  * This races with the possibility that some other task will be
394  * attached to this cpuset before it is removed, or that some other
395  * user task will 'mkdir' a child cpuset of this cpuset.  That's ok.
396  * The presumed 'rmdir' will fail quietly if this cpuset is no longer
397  * unused, and this cpuset will be reprieved from its death sentence,
398  * to continue to serve a useful existence.  Next time it's released,
399  * we will get notified again, if it still has 'notify_on_release' set.
400  *
401  * The final arg to call_usermodehelper() is 0, which means don't
402  * wait.  The separate /sbin/cpuset_release_agent task is forked by
403  * call_usermodehelper(), then control in this thread returns here,
404  * without waiting for the release agent task.  We don't bother to
405  * wait because the caller of this routine has no use for the exit
406  * status of the /sbin/cpuset_release_agent task, so no sense holding
407  * our caller up for that.
408  *
409  * The simple act of forking that task might require more memory,
410  * which might need cpuset_sem.  So this routine must be called while
411  * cpuset_sem is not held, to avoid a possible deadlock.  See also
412  * comments for check_for_release(), below.
413  */
414
415 static void cpuset_release_agent(const char *pathbuf)
416 {
417         char *argv[3], *envp[3];
418         int i;
419
420         if (!pathbuf)
421                 return;
422
423         i = 0;
424         argv[i++] = "/sbin/cpuset_release_agent";
425         argv[i++] = (char *)pathbuf;
426         argv[i] = NULL;
427
428         i = 0;
429         /* minimal command environment */
430         envp[i++] = "HOME=/";
431         envp[i++] = "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin";
432         envp[i] = NULL;
433
434         call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, 0);
435         kfree(pathbuf);
436 }
437
438 /*
439  * Either cs->count of using tasks transitioned to zero, or the
440  * cs->children list of child cpusets just became empty.  If this
441  * cs is notify_on_release() and now both the user count is zero and
442  * the list of children is empty, prepare cpuset path in a kmalloc'd
443  * buffer, to be returned via ppathbuf, so that the caller can invoke
444  * cpuset_release_agent() with it later on, once cpuset_sem is dropped.
445  * Call here with cpuset_sem held.
446  *
447  * This check_for_release() routine is responsible for kmalloc'ing
448  * pathbuf.  The above cpuset_release_agent() is responsible for
449  * kfree'ing pathbuf.  The caller of these routines is responsible
450  * for providing a pathbuf pointer, initialized to NULL, then
451  * calling check_for_release() with cpuset_sem held and the address
452  * of the pathbuf pointer, then dropping cpuset_sem, then calling
453  * cpuset_release_agent() with pathbuf, as set by check_for_release().
454  */
455
456 static void check_for_release(struct cpuset *cs, char **ppathbuf)
457 {
458         if (notify_on_release(cs) && atomic_read(&cs->count) == 0 &&
459             list_empty(&cs->children)) {
460                 char *buf;
461
462                 buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
463                 if (!buf)
464                         return;
465                 if (cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE) < 0)
466                         kfree(buf);
467                 else
468                         *ppathbuf = buf;
469         }
470 }
471
472 /*
473  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
474  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
475  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
476  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
477  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
478  * task, return cpu_online_map.
479  *
480  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
481  * of cpu_online_map.
482  *
483  * Call with cpuset_sem held.
484  */
485
486 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
487 {
488         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
489                 cs = cs->parent;
490         if (cs)
491                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
492         else
493                 *pmask = cpu_online_map;
494         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
495 }
496
497 /*
498  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
499  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
500  * until we find one that does have some online mems.  If we get
501  * all the way to the top and still haven't found any online mems,
502  * return node_online_map.
503  *
504  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
505  * of node_online_map.
506  *
507  * Call with cpuset_sem held.
508  */
509
510 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
511 {
512         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_online_map))
513                 cs = cs->parent;
514         if (cs)
515                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_online_map);
516         else
517                 *pmask = node_online_map;
518         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_online_map));
519 }
520
521 /*
522  * Refresh current tasks mems_allowed and mems_generation from
523  * current tasks cpuset.  Call with cpuset_sem held.
524  *
525  * Be sure to call refresh_mems() on any cpuset operation which
526  * (1) holds cpuset_sem, and (2) might possibly alloc memory.
527  * Call after obtaining cpuset_sem lock, before any possible
528  * allocation.  Otherwise one risks trying to allocate memory
529  * while the task cpuset_mems_generation is not the same as
530  * the mems_generation in its cpuset, which would deadlock on
531  * cpuset_sem in cpuset_update_current_mems_allowed().
532  *
533  * Since we hold cpuset_sem, once refresh_mems() is called, the
534  * test (current->cpuset_mems_generation != cs->mems_generation)
535  * in cpuset_update_current_mems_allowed() will remain false,
536  * until we drop cpuset_sem.  Anyone else who would change our
537  * cpusets mems_generation needs to lock cpuset_sem first.
538  */
539
540 static void refresh_mems(void)
541 {
542         struct cpuset *cs = current->cpuset;
543
544         if (current->cpuset_mems_generation != cs->mems_generation) {
545                 guarantee_online_mems(cs, &current->mems_allowed);
546                 current->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
547         }
548 }
549
550 /*
551  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
552  *
553  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
554  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
555  * are only set if the other's are set.
556  */
557
558 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
559 {
560         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
561                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
562                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
563                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
564 }
565
566 /*
567  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
568  *                     follows the structural rules for cpusets.
569  *
570  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
571  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
572  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
573  * cpuset_sem held.
574  *
575  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
576  * such as list traversal that depend on the actual address of the
577  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
578  *
579  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
580  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
581  * or flags changed to new, trial values.
582  *
583  * Return 0 if valid, -errno if not.
584  */
585
586 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
587 {
588         struct cpuset *c, *par;
589
590         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
591         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
592                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
593                         return -EBUSY;
594         }
595
596         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
597         if ((par = cur->parent) == NULL)
598                 return 0;
599
600         /* We must be a subset of our parent cpuset */
601         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
602                 return -EACCES;
603
604         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
605         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
606                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
607                     c != cur &&
608                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
609                         return -EINVAL;
610                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
611                     c != cur &&
612                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
613                         return -EINVAL;
614         }
615
616         return 0;
617 }
618
619 /*
620  * For a given cpuset cur, partition the system as follows
621  * a. All cpus in the parent cpuset's cpus_allowed that are not part of any
622  *    exclusive child cpusets
623  * b. All cpus in the current cpuset's cpus_allowed that are not part of any
624  *    exclusive child cpusets
625  * Build these two partitions by calling partition_sched_domains
626  *
627  * Call with cpuset_sem held.  May nest a call to the
628  * lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
629  */
630
631 /*
632  * Hack to avoid 2.6.13 partial node dynamic sched domain bug.
633  * Disable letting 'cpu_exclusive' cpusets define dynamic sched
634  * domains, until the sched domain can handle partial nodes.
635  * Remove this #if hackery when sched domains fixed.
636  */
637 #if 0
638 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
639 {
640         struct cpuset *c, *par = cur->parent;
641         cpumask_t pspan, cspan;
642
643         if (par == NULL || cpus_empty(cur->cpus_allowed))
644                 return;
645
646         /*
647          * Get all cpus from parent's cpus_allowed not part of exclusive
648          * children
649          */
650         pspan = par->cpus_allowed;
651         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
652                 if (is_cpu_exclusive(c))
653                         cpus_andnot(pspan, pspan, c->cpus_allowed);
654         }
655         if (is_removed(cur) || !is_cpu_exclusive(cur)) {
656                 cpus_or(pspan, pspan, cur->cpus_allowed);
657                 if (cpus_equal(pspan, cur->cpus_allowed))
658                         return;
659                 cspan = CPU_MASK_NONE;
660         } else {
661                 if (cpus_empty(pspan))
662                         return;
663                 cspan = cur->cpus_allowed;
664                 /*
665                  * Get all cpus from current cpuset's cpus_allowed not part
666                  * of exclusive children
667                  */
668                 list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
669                         if (is_cpu_exclusive(c))
670                                 cpus_andnot(cspan, cspan, c->cpus_allowed);
671                 }
672         }
673
674         lock_cpu_hotplug();
675         partition_sched_domains(&pspan, &cspan);
676         unlock_cpu_hotplug();
677 }
678 #else
679 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
680 {
681 }
682 #endif
683
684 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
685 {
686         struct cpuset trialcs;
687         int retval, cpus_unchanged;
688
689         trialcs = *cs;
690         retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
691         if (retval < 0)
692                 return retval;
693         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
694         if (cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
695                 return -ENOSPC;
696         retval = validate_change(cs, &trialcs);
697         if (retval < 0)
698                 return retval;
699         cpus_unchanged = cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
700         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
701         if (is_cpu_exclusive(cs) && !cpus_unchanged)
702                 update_cpu_domains(cs);
703         return 0;
704 }
705
706 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
707 {
708         struct cpuset trialcs;
709         int retval;
710
711         trialcs = *cs;
712         retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
713         if (retval < 0)
714                 return retval;
715         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed, node_online_map);
716         if (nodes_empty(trialcs.mems_allowed))
717                 return -ENOSPC;
718         retval = validate_change(cs, &trialcs);
719         if (retval == 0) {
720                 cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
721                 atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
722                 cs->mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
723         }
724         return retval;
725 }
726
727 /*
728  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
729  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
730  *                                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE)
731  * cs:  the cpuset to update
732  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
733  */
734
735 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
736 {
737         int turning_on;
738         struct cpuset trialcs;
739         int err, cpu_exclusive_changed;
740
741         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
742
743         trialcs = *cs;
744         if (turning_on)
745                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
746         else
747                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
748
749         err = validate_change(cs, &trialcs);
750         if (err < 0)
751                 return err;
752         cpu_exclusive_changed =
753                 (is_cpu_exclusive(cs) != is_cpu_exclusive(&trialcs));
754         if (turning_on)
755                 set_bit(bit, &cs->flags);
756         else
757                 clear_bit(bit, &cs->flags);
758
759         if (cpu_exclusive_changed)
760                 update_cpu_domains(cs);
761         return 0;
762 }
763
764 static int attach_task(struct cpuset *cs, char *pidbuf, char **ppathbuf)
765 {
766         pid_t pid;
767         struct task_struct *tsk;
768         struct cpuset *oldcs;
769         cpumask_t cpus;
770
771         if (sscanf(pidbuf, "%d", &pid) != 1)
772                 return -EIO;
773         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
774                 return -ENOSPC;
775
776         if (pid) {
777                 read_lock(&tasklist_lock);
778
779                 tsk = find_task_by_pid(pid);
780                 if (!tsk) {
781                         read_unlock(&tasklist_lock);
782                         return -ESRCH;
783                 }
784
785                 get_task_struct(tsk);
786                 read_unlock(&tasklist_lock);
787
788                 if ((current->euid) && (current->euid != tsk->uid)
789                     && (current->euid != tsk->suid)) {
790                         put_task_struct(tsk);
791                         return -EACCES;
792                 }
793         } else {
794                 tsk = current;
795                 get_task_struct(tsk);
796         }
797
798         task_lock(tsk);
799         oldcs = tsk->cpuset;
800         if (!oldcs) {
801                 task_unlock(tsk);
802                 put_task_struct(tsk);
803                 return -ESRCH;
804         }
805         atomic_inc(&cs->count);
806         tsk->cpuset = cs;
807         task_unlock(tsk);
808
809         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
810         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
811
812         put_task_struct(tsk);
813         if (atomic_dec_and_test(&oldcs->count))
814                 check_for_release(oldcs, ppathbuf);
815         return 0;
816 }
817
818 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
819
820 typedef enum {
821         FILE_ROOT,
822         FILE_DIR,
823         FILE_CPULIST,
824         FILE_MEMLIST,
825         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
826         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
827         FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
828         FILE_TASKLIST,
829 } cpuset_filetype_t;
830
831 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct file *file, const char __user *userbuf,
832                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
833 {
834         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
835         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
836         cpuset_filetype_t type = cft->private;
837         char *buffer;
838         char *pathbuf = NULL;
839         int retval = 0;
840
841         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
842         if (nbytes > 100 + 6 * NR_CPUS)
843                 return -E2BIG;
844
845         /* +1 for nul-terminator */
846         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
847                 return -ENOMEM;
848
849         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
850                 retval = -EFAULT;
851                 goto out1;
852         }
853         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
854
855         down(&cpuset_sem);
856
857         if (is_removed(cs)) {
858                 retval = -ENODEV;
859                 goto out2;
860         }
861
862         switch (type) {
863         case FILE_CPULIST:
864                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
865                 break;
866         case FILE_MEMLIST:
867                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
868                 break;
869         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
870                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
871                 break;
872         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
873                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
874                 break;
875         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
876                 retval = update_flag(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, cs, buffer);
877                 break;
878         case FILE_TASKLIST:
879                 retval = attach_task(cs, buffer, &pathbuf);
880                 break;
881         default:
882                 retval = -EINVAL;
883                 goto out2;
884         }
885
886         if (retval == 0)
887                 retval = nbytes;
888 out2:
889         up(&cpuset_sem);
890         cpuset_release_agent(pathbuf);
891 out1:
892         kfree(buffer);
893         return retval;
894 }
895
896 static ssize_t cpuset_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
897                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
898 {
899         ssize_t retval = 0;
900         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
901         if (!cft)
902                 return -ENODEV;
903
904         /* special function ? */
905         if (cft->write)
906                 retval = cft->write(file, buf, nbytes, ppos);
907         else
908                 retval = cpuset_common_file_write(file, buf, nbytes, ppos);
909
910         return retval;
911 }
912
913 /*
914  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
915  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
916  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
917  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
918  * and since these maps can change value dynamically, one could read
919  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
920  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
921  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
922  * across a page fault.
923  */
924
925 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
926 {
927         cpumask_t mask;
928
929         down(&cpuset_sem);
930         mask = cs->cpus_allowed;
931         up(&cpuset_sem);
932
933         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
934 }
935
936 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
937 {
938         nodemask_t mask;
939
940         down(&cpuset_sem);
941         mask = cs->mems_allowed;
942         up(&cpuset_sem);
943
944         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
945 }
946
947 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct file *file, char __user *buf,
948                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
949 {
950         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
951         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
952         cpuset_filetype_t type = cft->private;
953         char *page;
954         ssize_t retval = 0;
955         char *s;
956         char *start;
957         size_t n;
958
959         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL)))
960                 return -ENOMEM;
961
962         s = page;
963
964         switch (type) {
965         case FILE_CPULIST:
966                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
967                 break;
968         case FILE_MEMLIST:
969                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
970                 break;
971         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
972                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
973                 break;
974         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
975                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
976                 break;
977         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
978                 *s++ = notify_on_release(cs) ? '1' : '0';
979                 break;
980         default:
981                 retval = -EINVAL;
982                 goto out;
983         }
984         *s++ = '\n';
985         *s = '\0';
986
987         start = page + *ppos;
988         n = s - start;
989         retval = n - copy_to_user(buf, start, min(n, nbytes));
990         *ppos += retval;
991 out:
992         free_page((unsigned long)page);
993         return retval;
994 }
995
996 static ssize_t cpuset_file_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
997                                                                 loff_t *ppos)
998 {
999         ssize_t retval = 0;
1000         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1001         if (!cft)
1002                 return -ENODEV;
1003
1004         /* special function ? */
1005         if (cft->read)
1006                 retval = cft->read(file, buf, nbytes, ppos);
1007         else
1008                 retval = cpuset_common_file_read(file, buf, nbytes, ppos);
1009
1010         return retval;
1011 }
1012
1013 static int cpuset_file_open(struct inode *inode, struct file *file)
1014 {
1015         int err;
1016         struct cftype *cft;
1017
1018         err = generic_file_open(inode, file);
1019         if (err)
1020                 return err;
1021
1022         cft = __d_cft(file->f_dentry);
1023         if (!cft)
1024                 return -ENODEV;
1025         if (cft->open)
1026                 err = cft->open(inode, file);
1027         else
1028                 err = 0;
1029
1030         return err;
1031 }
1032
1033 static int cpuset_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
1034 {
1035         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_dentry);
1036         if (cft->release)
1037                 return cft->release(inode, file);
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 static struct file_operations cpuset_file_operations = {
1042         .read = cpuset_file_read,
1043         .write = cpuset_file_write,
1044         .llseek = generic_file_llseek,
1045         .open = cpuset_file_open,
1046         .release = cpuset_file_release,
1047 };
1048
1049 static struct inode_operations cpuset_dir_inode_operations = {
1050         .lookup = simple_lookup,
1051         .mkdir = cpuset_mkdir,
1052         .rmdir = cpuset_rmdir,
1053 };
1054
1055 static int cpuset_create_file(struct dentry *dentry, int mode)
1056 {
1057         struct inode *inode;
1058
1059         if (!dentry)
1060                 return -ENOENT;
1061         if (dentry->d_inode)
1062                 return -EEXIST;
1063
1064         inode = cpuset_new_inode(mode);
1065         if (!inode)
1066                 return -ENOMEM;
1067
1068         if (S_ISDIR(mode)) {
1069                 inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1070                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1071
1072                 /* start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
1073                 inode->i_nlink++;
1074         } else if (S_ISREG(mode)) {
1075                 inode->i_size = 0;
1076                 inode->i_fop = &cpuset_file_operations;
1077         }
1078
1079         d_instantiate(dentry, inode);
1080         dget(dentry);   /* Extra count - pin the dentry in core */
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 /*
1085  *      cpuset_create_dir - create a directory for an object.
1086  *      cs:     the cpuset we create the directory for.
1087  *              It must have a valid ->parent field
1088  *              And we are going to fill its ->dentry field.
1089  *      name:   The name to give to the cpuset directory. Will be copied.
1090  *      mode:   mode to set on new directory.
1091  */
1092
1093 static int cpuset_create_dir(struct cpuset *cs, const char *name, int mode)
1094 {
1095         struct dentry *dentry = NULL;
1096         struct dentry *parent;
1097         int error = 0;
1098
1099         parent = cs->parent->dentry;
1100         dentry = cpuset_get_dentry(parent, name);
1101         if (IS_ERR(dentry))
1102                 return PTR_ERR(dentry);
1103         error = cpuset_create_file(dentry, S_IFDIR | mode);
1104         if (!error) {
1105                 dentry->d_fsdata = cs;
1106                 parent->d_inode->i_nlink++;
1107                 cs->dentry = dentry;
1108         }
1109         dput(dentry);
1110
1111         return error;
1112 }
1113
1114 static int cpuset_add_file(struct dentry *dir, const struct cftype *cft)
1115 {
1116         struct dentry *dentry;
1117         int error;
1118
1119         down(&dir->d_inode->i_sem);
1120         dentry = cpuset_get_dentry(dir, cft->name);
1121         if (!IS_ERR(dentry)) {
1122                 error = cpuset_create_file(dentry, 0644 | S_IFREG);
1123                 if (!error)
1124                         dentry->d_fsdata = (void *)cft;
1125                 dput(dentry);
1126         } else
1127                 error = PTR_ERR(dentry);
1128         up(&dir->d_inode->i_sem);
1129         return error;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Stuff for reading the 'tasks' file.
1134  *
1135  * Reading this file can return large amounts of data if a cpuset has
1136  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
1137  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
1138  * unless we produce it entirely atomically.
1139  *
1140  * Upon tasks file open(), a struct ctr_struct is allocated, that
1141  * will have a pointer to an array (also allocated here).  The struct
1142  * ctr_struct * is stored in file->private_data.  Its resources will
1143  * be freed by release() when the file is closed.  The array is used
1144  * to sprintf the PIDs and then used by read().
1145  */
1146
1147 /* cpusets_tasks_read array */
1148
1149 struct ctr_struct {
1150         char *buf;
1151         int bufsz;
1152 };
1153
1154 /*
1155  * Load into 'pidarray' up to 'npids' of the tasks using cpuset 'cs'.
1156  * Return actual number of pids loaded.
1157  */
1158 static inline int pid_array_load(pid_t *pidarray, int npids, struct cpuset *cs)
1159 {
1160         int n = 0;
1161         struct task_struct *g, *p;
1162
1163         read_lock(&tasklist_lock);
1164
1165         do_each_thread(g, p) {
1166                 if (p->cpuset == cs) {
1167                         pidarray[n++] = p->pid;
1168                         if (unlikely(n == npids))
1169                                 goto array_full;
1170                 }
1171         } while_each_thread(g, p);
1172
1173 array_full:
1174         read_unlock(&tasklist_lock);
1175         return n;
1176 }
1177
1178 static int cmppid(const void *a, const void *b)
1179 {
1180         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Convert array 'a' of 'npids' pid_t's to a string of newline separated
1185  * decimal pids in 'buf'.  Don't write more than 'sz' chars, but return
1186  * count 'cnt' of how many chars would be written if buf were large enough.
1187  */
1188 static int pid_array_to_buf(char *buf, int sz, pid_t *a, int npids)
1189 {
1190         int cnt = 0;
1191         int i;
1192
1193         for (i = 0; i < npids; i++)
1194                 cnt += snprintf(buf + cnt, max(sz - cnt, 0), "%d\n", a[i]);
1195         return cnt;
1196 }
1197
1198 static int cpuset_tasks_open(struct inode *unused, struct file *file)
1199 {
1200         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_dentry->d_parent);
1201         struct ctr_struct *ctr;
1202         pid_t *pidarray;
1203         int npids;
1204         char c;
1205
1206         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1207                 return 0;
1208
1209         ctr = kmalloc(sizeof(*ctr), GFP_KERNEL);
1210         if (!ctr)
1211                 goto err0;
1212
1213         /*
1214          * If cpuset gets more users after we read count, we won't have
1215          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
1216          * caller from the case that the additional cpuset users didn't
1217          * show up until sometime later on.
1218          */
1219         npids = atomic_read(&cs->count);
1220         pidarray = kmalloc(npids * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
1221         if (!pidarray)
1222                 goto err1;
1223
1224         npids = pid_array_load(pidarray, npids, cs);
1225         sort(pidarray, npids, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
1226
1227         /* Call pid_array_to_buf() twice, first just to get bufsz */
1228         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(&c, sizeof(c), pidarray, npids) + 1;
1229         ctr->buf = kmalloc(ctr->bufsz, GFP_KERNEL);
1230         if (!ctr->buf)
1231                 goto err2;
1232         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(ctr->buf, ctr->bufsz, pidarray, npids);
1233
1234         kfree(pidarray);
1235         file->private_data = ctr;
1236         return 0;
1237
1238 err2:
1239         kfree(pidarray);
1240 err1:
1241         kfree(ctr);
1242 err0:
1243         return -ENOMEM;
1244 }
1245
1246 static ssize_t cpuset_tasks_read(struct file *file, char __user *buf,
1247                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1248 {
1249         struct ctr_struct *ctr = file->private_data;
1250
1251         if (*ppos + nbytes > ctr->bufsz)
1252                 nbytes = ctr->bufsz - *ppos;
1253         if (copy_to_user(buf, ctr->buf + *ppos, nbytes))
1254                 return -EFAULT;
1255         *ppos += nbytes;
1256         return nbytes;
1257 }
1258
1259 static int cpuset_tasks_release(struct inode *unused_inode, struct file *file)
1260 {
1261         struct ctr_struct *ctr;
1262
1263         if (file->f_mode & FMODE_READ) {
1264                 ctr = file->private_data;
1265                 kfree(ctr->buf);
1266                 kfree(ctr);
1267         }
1268         return 0;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1273  */
1274
1275 static struct cftype cft_tasks = {
1276         .name = "tasks",
1277         .open = cpuset_tasks_open,
1278         .read = cpuset_tasks_read,
1279         .release = cpuset_tasks_release,
1280         .private = FILE_TASKLIST,
1281 };
1282
1283 static struct cftype cft_cpus = {
1284         .name = "cpus",
1285         .private = FILE_CPULIST,
1286 };
1287
1288 static struct cftype cft_mems = {
1289         .name = "mems",
1290         .private = FILE_MEMLIST,
1291 };
1292
1293 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1294         .name = "cpu_exclusive",
1295         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1296 };
1297
1298 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1299         .name = "mem_exclusive",
1300         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1301 };
1302
1303 static struct cftype cft_notify_on_release = {
1304         .name = "notify_on_release",
1305         .private = FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1306 };
1307
1308 static int cpuset_populate_dir(struct dentry *cs_dentry)
1309 {
1310         int err;
1311
1312         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpus)) < 0)
1313                 return err;
1314         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mems)) < 0)
1315                 return err;
1316         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1317                 return err;
1318         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1319                 return err;
1320         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_notify_on_release)) < 0)
1321                 return err;
1322         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_tasks)) < 0)
1323                 return err;
1324         return 0;
1325 }
1326
1327 /*
1328  *      cpuset_create - create a cpuset
1329  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1330  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1331  *      mode:           mode to set on new inode
1332  *
1333  *      Must be called with the semaphore on the parent inode held
1334  */
1335
1336 static long cpuset_create(struct cpuset *parent, const char *name, int mode)
1337 {
1338         struct cpuset *cs;
1339         int err;
1340
1341         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1342         if (!cs)
1343                 return -ENOMEM;
1344
1345         down(&cpuset_sem);
1346         refresh_mems();
1347         cs->flags = 0;
1348         if (notify_on_release(parent))
1349                 set_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
1350         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1351         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1352         atomic_set(&cs->count, 0);
1353         INIT_LIST_HEAD(&cs->sibling);
1354         INIT_LIST_HEAD(&cs->children);
1355         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
1356         cs->mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
1357
1358         cs->parent = parent;
1359
1360         list_add(&cs->sibling, &cs->parent->children);
1361
1362         err = cpuset_create_dir(cs, name, mode);
1363         if (err < 0)
1364                 goto err;
1365
1366         /*
1367          * Release cpuset_sem before cpuset_populate_dir() because it
1368          * will down() this new directory's i_sem and if we race with
1369          * another mkdir, we might deadlock.
1370          */
1371         up(&cpuset_sem);
1372
1373         err = cpuset_populate_dir(cs->dentry);
1374         /* If err < 0, we have a half-filled directory - oh well ;) */
1375         return 0;
1376 err:
1377         list_del(&cs->sibling);
1378         up(&cpuset_sem);
1379         kfree(cs);
1380         return err;
1381 }
1382
1383 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1384 {
1385         struct cpuset *c_parent = dentry->d_parent->d_fsdata;
1386
1387         /* the vfs holds inode->i_sem already */
1388         return cpuset_create(c_parent, dentry->d_name.name, mode | S_IFDIR);
1389 }
1390
1391 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry)
1392 {
1393         struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
1394         struct dentry *d;
1395         struct cpuset *parent;
1396         char *pathbuf = NULL;
1397
1398         /* the vfs holds both inode->i_sem already */
1399
1400         down(&cpuset_sem);
1401         refresh_mems();
1402         if (atomic_read(&cs->count) > 0) {
1403                 up(&cpuset_sem);
1404                 return -EBUSY;
1405         }
1406         if (!list_empty(&cs->children)) {
1407                 up(&cpuset_sem);
1408                 return -EBUSY;
1409         }
1410         parent = cs->parent;
1411         set_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
1412         if (is_cpu_exclusive(cs))
1413                 update_cpu_domains(cs);
1414         list_del(&cs->sibling); /* delete my sibling from parent->children */
1415         if (list_empty(&parent->children))
1416                 check_for_release(parent, &pathbuf);
1417         spin_lock(&cs->dentry->d_lock);
1418         d = dget(cs->dentry);
1419         cs->dentry = NULL;
1420         spin_unlock(&d->d_lock);
1421         cpuset_d_remove_dir(d);
1422         dput(d);
1423         up(&cpuset_sem);
1424         cpuset_release_agent(pathbuf);
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 /**
1429  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1430  *
1431  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1432  **/
1433
1434 int __init cpuset_init(void)
1435 {
1436         struct dentry *root;
1437         int err;
1438
1439         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1440         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1441
1442         atomic_inc(&cpuset_mems_generation);
1443         top_cpuset.mems_generation = atomic_read(&cpuset_mems_generation);
1444
1445         init_task.cpuset = &top_cpuset;
1446
1447         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1448         if (err < 0)
1449                 goto out;
1450         cpuset_mount = kern_mount(&cpuset_fs_type);
1451         if (IS_ERR(cpuset_mount)) {
1452                 printk(KERN_ERR "cpuset: could not mount!\n");
1453                 err = PTR_ERR(cpuset_mount);
1454                 cpuset_mount = NULL;
1455                 goto out;
1456         }
1457         root = cpuset_mount->mnt_sb->s_root;
1458         root->d_fsdata = &top_cpuset;
1459         root->d_inode->i_nlink++;
1460         top_cpuset.dentry = root;
1461         root->d_inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1462         err = cpuset_populate_dir(root);
1463 out:
1464         return err;
1465 }
1466
1467 /**
1468  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1469  *
1470  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1471  **/
1472
1473 void __init cpuset_init_smp(void)
1474 {
1475         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1476         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
1477 }
1478
1479 /**
1480  * cpuset_fork - attach newly forked task to its parents cpuset.
1481  * @tsk: pointer to task_struct of forking parent process.
1482  *
1483  * Description: By default, on fork, a task inherits its
1484  * parent's cpuset.  The pointer to the shared cpuset is
1485  * automatically copied in fork.c by dup_task_struct().
1486  * This cpuset_fork() routine need only increment the usage
1487  * counter in that cpuset.
1488  **/
1489
1490 void cpuset_fork(struct task_struct *tsk)
1491 {
1492         atomic_inc(&tsk->cpuset->count);
1493 }
1494
1495 /**
1496  * cpuset_exit - detach cpuset from exiting task
1497  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
1498  *
1499  * Description: Detach cpuset from @tsk and release it.
1500  *
1501  * Note that cpusets marked notify_on_release force every task
1502  * in them to take the global cpuset_sem semaphore when exiting.
1503  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant
1504  * to use notify_on_release cpusets where very high task exit
1505  * scaling is required on large systems.
1506  *
1507  * Don't even think about derefencing 'cs' after the cpuset use
1508  * count goes to zero, except inside a critical section guarded
1509  * by the cpuset_sem semaphore.  If you don't hold cpuset_sem,
1510  * then a zero cpuset use count is a license to any other task to
1511  * nuke the cpuset immediately.
1512  **/
1513
1514 void cpuset_exit(struct task_struct *tsk)
1515 {
1516         struct cpuset *cs;
1517
1518         task_lock(tsk);
1519         cs = tsk->cpuset;
1520         tsk->cpuset = NULL;
1521         task_unlock(tsk);
1522
1523         if (notify_on_release(cs)) {
1524                 char *pathbuf = NULL;
1525
1526                 down(&cpuset_sem);
1527                 if (atomic_dec_and_test(&cs->count))
1528                         check_for_release(cs, &pathbuf);
1529                 up(&cpuset_sem);
1530                 cpuset_release_agent(pathbuf);
1531         } else {
1532                 atomic_dec(&cs->count);
1533         }
1534 }
1535
1536 /**
1537  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1538  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1539  *
1540  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1541  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1542  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1543  * tasks cpuset.
1544  **/
1545
1546 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(const struct task_struct *tsk)
1547 {
1548         cpumask_t mask;
1549
1550         down(&cpuset_sem);
1551         task_lock((struct task_struct *)tsk);
1552         guarantee_online_cpus(tsk->cpuset, &mask);
1553         task_unlock((struct task_struct *)tsk);
1554         up(&cpuset_sem);
1555
1556         return mask;
1557 }
1558
1559 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1560 {
1561         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1562 }
1563
1564 /**
1565  * cpuset_update_current_mems_allowed - update mems parameters to new values
1566  *
1567  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our backs,
1568  * update current->mems_allowed and mems_generation to the new value.
1569  * Do not call this routine if in_interrupt().
1570  */
1571
1572 void cpuset_update_current_mems_allowed(void)
1573 {
1574         struct cpuset *cs = current->cpuset;
1575
1576         if (!cs)
1577                 return;         /* task is exiting */
1578         if (current->cpuset_mems_generation != cs->mems_generation) {
1579                 down(&cpuset_sem);
1580                 refresh_mems();
1581                 up(&cpuset_sem);
1582         }
1583 }
1584
1585 /**
1586  * cpuset_restrict_to_mems_allowed - limit nodes to current mems_allowed
1587  * @nodes: pointer to a node bitmap that is and-ed with mems_allowed
1588  */
1589 void cpuset_restrict_to_mems_allowed(unsigned long *nodes)
1590 {
1591         bitmap_and(nodes, nodes, nodes_addr(current->mems_allowed),
1592                                                         MAX_NUMNODES);
1593 }
1594
1595 /**
1596  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1597  * @zl: the zonelist to be checked
1598  *
1599  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1600  */
1601 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1602 {
1603         int i;
1604
1605         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
1606                 int nid = zl->zones[i]->zone_pgdat->node_id;
1607
1608                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1609                         return 1;
1610         }
1611         return 0;
1612 }
1613
1614 /*
1615  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1616  * ancestor to the specified cpuset.  Call while holding cpuset_sem.
1617  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1618  * returns the root cpuset.
1619  */
1620 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1621 {
1622         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1623                 cs = cs->parent;
1624         return cs;
1625 }
1626
1627 /**
1628  * cpuset_zone_allowed - Can we allocate memory on zone z's memory node?
1629  * @z: is this zone on an allowed node?
1630  * @gfp_mask: memory allocation flags (we use __GFP_HARDWALL)
1631  *
1632  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If zone
1633  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1634  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1635  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1636  * Otherwise, no.
1637  *
1638  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
1639  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset.
1640  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
1641  * nearest mem_exclusive ancestor cpuset.
1642  *
1643  * Scanning up parent cpusets requires cpuset_sem.  The __alloc_pages()
1644  * routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit _not_ set if
1645  * it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the current tasks
1646  * mems_allowed came up empty on the first pass over the zonelist.
1647  * So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the cpuset are
1648  * short of memory, might require taking the cpuset_sem semaphore.
1649  *
1650  * The first loop over the zonelist in mm/page_alloc.c:__alloc_pages()
1651  * calls here with __GFP_HARDWALL always set in gfp_mask, enforcing
1652  * hardwall cpusets - no allocation on a node outside the cpuset is
1653  * allowed (unless in interrupt, of course).
1654  *
1655  * The second loop doesn't even call here for GFP_ATOMIC requests
1656  * (if the __alloc_pages() local variable 'wait' is set).  That check
1657  * and the checks below have the combined affect in the second loop of
1658  * the __alloc_pages() routine that:
1659  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
1660  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
1661  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
1662  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
1663  **/
1664
1665 int cpuset_zone_allowed(struct zone *z, unsigned int __nocast gfp_mask)
1666 {
1667         int node;                       /* node that zone z is on */
1668         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
1669         int allowed = 1;                /* is allocation in zone z allowed? */
1670
1671         if (in_interrupt())
1672                 return 1;
1673         node = z->zone_pgdat->node_id;
1674         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
1675                 return 1;
1676         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
1677                 return 0;
1678
1679         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
1680         down(&cpuset_sem);
1681         cs = current->cpuset;
1682         if (!cs)
1683                 goto done;              /* current task exiting */
1684         cs = nearest_exclusive_ancestor(cs);
1685         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
1686 done:
1687         up(&cpuset_sem);
1688         return allowed;
1689 }
1690
1691 /*
1692  * proc_cpuset_show()
1693  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
1694  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
1695  */
1696
1697 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *v)
1698 {
1699         struct cpuset *cs;
1700         struct task_struct *tsk;
1701         char *buf;
1702         int retval = 0;
1703
1704         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
1705         if (!buf)
1706                 return -ENOMEM;
1707
1708         tsk = m->private;
1709         down(&cpuset_sem);
1710         task_lock(tsk);
1711         cs = tsk->cpuset;
1712         task_unlock(tsk);
1713         if (!cs) {
1714                 retval = -EINVAL;
1715                 goto out;
1716         }
1717
1718         retval = cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE);
1719         if (retval < 0)
1720                 goto out;
1721         seq_puts(m, buf);
1722         seq_putc(m, '\n');
1723 out:
1724         up(&cpuset_sem);
1725         kfree(buf);
1726         return retval;
1727 }
1728
1729 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
1730 {
1731         struct task_struct *tsk = PROC_I(inode)->task;
1732         return single_open(file, proc_cpuset_show, tsk);
1733 }
1734
1735 struct file_operations proc_cpuset_operations = {
1736         .open           = cpuset_open,
1737         .read           = seq_read,
1738         .llseek         = seq_lseek,
1739         .release        = single_release,
1740 };
1741
1742 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
1743 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
1744 {
1745         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
1746         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
1747         buffer += sprintf(buffer, "\n");
1748         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
1749         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
1750         buffer += sprintf(buffer, "\n");
1751         return buffer;
1752 }