b84354f4de36bcd8d44f46724772dad528202897
[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) 2004-2007 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_MEM_HARDWALL,
131         CS_MEMORY_MIGRATE,
132         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
133         CS_SPREAD_PAGE,
134         CS_SPREAD_SLAB,
135 } cpuset_flagbits_t;
136
137 /* convenient tests for these bits */
138 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
139 {
140         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
141 }
142
143 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
144 {
145         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
146 }
147
148 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
149 {
150         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
151 }
152
153 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
154 {
155         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
156 }
157
158 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
159 {
160         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
161 }
162
163 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
164 {
165         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
166 }
167
168 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
169 {
170         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
171 }
172
173 /*
174  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
175  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
176  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
177  * the cpuset they're using changes generation.
178  *
179  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
180  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
181  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
182  *
183  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
184  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
185  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
186  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
187  * of its current->mems_allowed.
188  *
189  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
190  * there is no need to mark it atomic.
191  */
192 static int cpuset_mems_generation;
193
194 static struct cpuset top_cpuset = {
195         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
196         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
197         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
198 };
199
200 /*
201  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
202  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
203  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
204  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
205  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
206  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
207  * task_lock() exception", at the end of this comment.
208  *
209  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
210  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
211  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
212  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
213  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
214  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
215  * performing these checks, various callback routines can briefly
216  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
217  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
218  *
219  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
220  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
221  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
222  * __alloc_pages().
223  *
224  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
225  * access to cpusets.
226  *
227  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
228  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
229  *
230  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
231  * the cpuset hierarchy holds cgroup_mutex across the entire operation,
232  * single threading all such cpuset modifications across the system.
233  *
234  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
235  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
236  * cpumasks and nodemasks.
237  *
238  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
239  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
240  */
241
242 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
243
244 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
245  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
246  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
247 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
248                          int flags, const char *unused_dev_name,
249                          void *data, struct vfsmount *mnt)
250 {
251         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
252         int ret = -ENODEV;
253         if (cgroup_fs) {
254                 char mountopts[] =
255                         "cpuset,noprefix,"
256                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
257                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
258                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
259                 put_filesystem(cgroup_fs);
260         }
261         return ret;
262 }
263
264 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
265         .name = "cpuset",
266         .get_sb = cpuset_get_sb,
267 };
268
269 /*
270  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
271  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
272  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
273  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
274  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
275  * task, return cpu_online_map.
276  *
277  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
278  * of cpu_online_map.
279  *
280  * Call with callback_mutex held.
281  */
282
283 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
284 {
285         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
286                 cs = cs->parent;
287         if (cs)
288                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
289         else
290                 *pmask = cpu_online_map;
291         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
292 }
293
294 /*
295  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
296  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
297  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
298  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
299  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
300  *
301  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
302  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
303  *
304  * Call with callback_mutex held.
305  */
306
307 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
308 {
309         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
310                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
311                 cs = cs->parent;
312         if (cs)
313                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
314                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
315         else
316                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
317         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
318 }
319
320 /**
321  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
322  *
323  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
324  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
325  * mempolicy to the new value.
326  *
327  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
328  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
329  * Do not call this routine if in_interrupt().
330  *
331  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
332  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
333  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
334  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
335  * call.
336  *
337  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
338  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
339  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
340  *
341  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
342  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
343  * an old value of mems_generation.  However this really only
344  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
345  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
346  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
347  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
348  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
349  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
350  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
351  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
352  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
353  * even exist.
354  *
355  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
356  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
357  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
358  * task has been modifying its cpuset.
359  */
360
361 void cpuset_update_task_memory_state(void)
362 {
363         int my_cpusets_mem_gen;
364         struct task_struct *tsk = current;
365         struct cpuset *cs;
366
367         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
368                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
369                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
370         } else {
371                 rcu_read_lock();
372                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
373                 rcu_read_unlock();
374         }
375
376         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
377                 mutex_lock(&callback_mutex);
378                 task_lock(tsk);
379                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
380                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
381                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
382                 if (is_spread_page(cs))
383                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
384                 else
385                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
386                 if (is_spread_slab(cs))
387                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
388                 else
389                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
390                 task_unlock(tsk);
391                 mutex_unlock(&callback_mutex);
392                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
393         }
394 }
395
396 /*
397  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
398  *
399  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
400  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
401  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
402  */
403
404 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
405 {
406         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
407                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
408                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
409                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
410 }
411
412 /*
413  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
414  *                     follows the structural rules for cpusets.
415  *
416  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
417  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
418  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
419  * cgroup_mutex held.
420  *
421  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
422  * such as list traversal that depend on the actual address of the
423  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
424  *
425  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
426  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
427  * or flags changed to new, trial values.
428  *
429  * Return 0 if valid, -errno if not.
430  */
431
432 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
433 {
434         struct cgroup *cont;
435         struct cpuset *c, *par;
436
437         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
438         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
439                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
440                         return -EBUSY;
441         }
442
443         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
444         if (cur == &top_cpuset)
445                 return 0;
446
447         par = cur->parent;
448
449         /* We must be a subset of our parent cpuset */
450         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
451                 return -EACCES;
452
453         /*
454          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
455          * overlap
456          */
457         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
458                 c = cgroup_cs(cont);
459                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
460                     c != cur &&
461                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
462                         return -EINVAL;
463                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
464                     c != cur &&
465                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
466                         return -EINVAL;
467         }
468
469         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
470         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
471                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
472                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
473                         return -ENOSPC;
474                 }
475         }
476
477         return 0;
478 }
479
480 /*
481  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
482  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
483  */
484
485 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
486 {
487         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
488 }
489
490 static void
491 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
492 {
493         if (!dattr)
494                 return;
495         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
496                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
497         return;
498 }
499
500 /*
501  * rebuild_sched_domains()
502  *
503  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
504  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
505  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
506  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
507  * scheduler's dynamic sched domains.
508  *
509  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
510  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
511  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
512  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
513  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
514  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
515  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
516  *
517  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
518  * for a background explanation of this.
519  *
520  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
521  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
522  * domains when operating in the severe memory shortage situations
523  * that could cause allocation failures below.
524  *
525  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
526  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
527  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
528  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
529  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
530  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
531  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
532  *
533  * The three key local variables below are:
534  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
535  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
536  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
537  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
538  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
539  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
540  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
541  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
542  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
543  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
544  *         is a subset of one of these domains, while there are as
545  *         many such domains as possible, each as small as possible.
546  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
547  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
548  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
549  *         value to determine what partition elements (sched domains)
550  *         were changed (added or removed.)
551  *
552  * Finding the best partition (set of domains):
553  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
554  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
555  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
556  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
557  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
558  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
559  *      any such pairs.
560  *
561  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
562  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
563  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
564  *      partition_sched_domains().
565  */
566
567 static void rebuild_sched_domains(void)
568 {
569         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
570         struct cpuset *cp;      /* scans q */
571         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
572         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
573         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
574         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
575         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
576         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
577         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
578
579         q = NULL;
580         csa = NULL;
581         doms = NULL;
582         dattr = NULL;
583
584         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
585         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
586                 ndoms = 1;
587                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
588                 if (!doms)
589                         goto rebuild;
590                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
591                 if (dattr) {
592                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
593                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
594                 }
595                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
596                 goto rebuild;
597         }
598
599         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
600         if (IS_ERR(q))
601                 goto done;
602         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
603         if (!csa)
604                 goto done;
605         csn = 0;
606
607         cp = &top_cpuset;
608         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
609         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
610                 struct cgroup *cont;
611                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
612                 if (is_sched_load_balance(cp))
613                         csa[csn++] = cp;
614                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
615                         child = cgroup_cs(cont);
616                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
617                 }
618         }
619
620         for (i = 0; i < csn; i++)
621                 csa[i]->pn = i;
622         ndoms = csn;
623
624 restart:
625         /* Find the best partition (set of sched domains) */
626         for (i = 0; i < csn; i++) {
627                 struct cpuset *a = csa[i];
628                 int apn = a->pn;
629
630                 for (j = 0; j < csn; j++) {
631                         struct cpuset *b = csa[j];
632                         int bpn = b->pn;
633
634                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
635                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
636                                         struct cpuset *c = csa[k];
637
638                                         if (c->pn == bpn)
639                                                 c->pn = apn;
640                                 }
641                                 ndoms--;        /* one less element */
642                                 goto restart;
643                         }
644                 }
645         }
646
647         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
648         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
649         if (!doms)
650                 goto rebuild;
651         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
652
653         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
654                 struct cpuset *a = csa[i];
655                 int apn = a->pn;
656
657                 if (apn >= 0) {
658                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
659
660                         if (nslot == ndoms) {
661                                 static int warnings = 10;
662                                 if (warnings) {
663                                         printk(KERN_WARNING
664                                          "rebuild_sched_domains confused:"
665                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
666                                           " apn %d\n",
667                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
668                                         warnings--;
669                                 }
670                                 continue;
671                         }
672
673                         cpus_clear(*dp);
674                         if (dattr)
675                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
676                         for (j = i; j < csn; j++) {
677                                 struct cpuset *b = csa[j];
678
679                                 if (apn == b->pn) {
680                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
681                                         b->pn = -1;
682                                         update_domain_attr(dattr, b);
683                                 }
684                         }
685                         nslot++;
686                 }
687         }
688         BUG_ON(nslot != ndoms);
689
690 rebuild:
691         /* Have scheduler rebuild sched domains */
692         get_online_cpus();
693         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
694         put_online_cpus();
695
696 done:
697         if (q && !IS_ERR(q))
698                 kfifo_free(q);
699         kfree(csa);
700         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
701         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
702 }
703
704 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
705                                      struct timespec *time,
706                                      struct task_struct *t2)
707 {
708         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
709         if (start_diff > 0) {
710                 return 1;
711         } else if (start_diff < 0) {
712                 return 0;
713         } else {
714                 /*
715                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
716                  * time, we'll say that the lower pointer value
717                  * started first. Note that t2 may have exited by now
718                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
719                  * that's fine - it still serves to distinguish
720                  * between two tasks started (effectively)
721                  * simultaneously.
722                  */
723                 return t1 > t2;
724         }
725 }
726
727 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
728 {
729         struct task_struct *t1 = p1;
730         struct task_struct *t2 = p2;
731         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
732 }
733
734 /**
735  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
736  * @tsk: task to test
737  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
738  *
739  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
740  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
741  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
742  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
743  */
744 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
745                                struct cgroup_scanner *scan)
746 {
747         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
748                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
749 }
750
751 /**
752  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
753  * @tsk: task to test
754  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
755  *
756  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
757  * cpus_allowed mask needs to be changed.
758  *
759  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
760  * holding cgroup_lock() at this point.
761  */
762 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
763                                   struct cgroup_scanner *scan)
764 {
765         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
766 }
767
768 /**
769  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
770  * @cs: the cpuset to consider
771  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
772  */
773 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
774 {
775         struct cpuset trialcs;
776         struct cgroup_scanner scan;
777         struct ptr_heap heap;
778         int retval;
779         int is_load_balanced;
780
781         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
782         if (cs == &top_cpuset)
783                 return -EACCES;
784
785         trialcs = *cs;
786
787         /*
788          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
789          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
790          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
791          * with tasks have cpus.
792          */
793         buf = strstrip(buf);
794         if (!*buf) {
795                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
796         } else {
797                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
798                 if (retval < 0)
799                         return retval;
800         }
801         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
802         retval = validate_change(cs, &trialcs);
803         if (retval < 0)
804                 return retval;
805
806         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
807         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
808                 return 0;
809
810         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
811         if (retval)
812                 return retval;
813
814         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
815
816         mutex_lock(&callback_mutex);
817         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
818         mutex_unlock(&callback_mutex);
819
820         /*
821          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
822          * that need an update.
823          */
824         scan.cg = cs->css.cgroup;
825         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
826         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
827         scan.heap = &heap;
828         cgroup_scan_tasks(&scan);
829         heap_free(&heap);
830
831         if (is_load_balanced)
832                 rebuild_sched_domains();
833         return 0;
834 }
835
836 /*
837  * cpuset_migrate_mm
838  *
839  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
840  *
841  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
842  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
843  *
844  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
845  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
846  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
847  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
848  *    our task's cpuset.
849  *
850  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
851  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
852  *
853  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
854  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
855  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
856  *    migrating memory region.
857  *
858  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
859  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
860  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
861  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
862  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
863  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
864  *    nodemask.
865  */
866
867 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
868                                                         const nodemask_t *to)
869 {
870         struct task_struct *tsk = current;
871
872         cpuset_update_task_memory_state();
873
874         mutex_lock(&callback_mutex);
875         tsk->mems_allowed = *to;
876         mutex_unlock(&callback_mutex);
877
878         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
879
880         mutex_lock(&callback_mutex);
881         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
882         mutex_unlock(&callback_mutex);
883 }
884
885 /*
886  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
887  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
888  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
889  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
890  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
891  * pages to the new memory.
892  *
893  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
894  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
895  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
896  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
897  */
898
899 static void *cpuset_being_rebound;
900
901 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
902 {
903         struct cpuset trialcs;
904         nodemask_t oldmem;
905         struct task_struct *p;
906         struct mm_struct **mmarray;
907         int i, n, ntasks;
908         int migrate;
909         int fudge;
910         int retval;
911         struct cgroup_iter it;
912
913         /*
914          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
915          * it's read-only
916          */
917         if (cs == &top_cpuset)
918                 return -EACCES;
919
920         trialcs = *cs;
921
922         /*
923          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
924          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
925          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
926          * with tasks have memory.
927          */
928         buf = strstrip(buf);
929         if (!*buf) {
930                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
931         } else {
932                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
933                 if (retval < 0)
934                         goto done;
935         }
936         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
937                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
938         oldmem = cs->mems_allowed;
939         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
940                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
941                 goto done;
942         }
943         retval = validate_change(cs, &trialcs);
944         if (retval < 0)
945                 goto done;
946
947         mutex_lock(&callback_mutex);
948         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
949         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
950         mutex_unlock(&callback_mutex);
951
952         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
953
954         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
955         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
956         retval = -ENOMEM;
957
958         /*
959          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
960          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
961          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
962          * few more lines of code, we can retry until we get a big
963          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
964          */
965         while (1) {
966                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
967                 ntasks += fudge;
968                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
969                 if (!mmarray)
970                         goto done;
971                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
972                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
973                         break;                          /* got enough */
974                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
975                 kfree(mmarray);
976         }
977
978         n = 0;
979
980         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
981         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
982         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
983                 struct mm_struct *mm;
984
985                 if (n >= ntasks) {
986                         printk(KERN_WARNING
987                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
988                         break;
989                 }
990                 mm = get_task_mm(p);
991                 if (!mm)
992                         continue;
993                 mmarray[n++] = mm;
994         }
995         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
996         read_unlock(&tasklist_lock);
997
998         /*
999          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1000          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1001          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1002          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1003          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1004          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1005          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1006          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1007          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1008          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1009          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1010          */
1011         migrate = is_memory_migrate(cs);
1012         for (i = 0; i < n; i++) {
1013                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1014
1015                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1016                 if (migrate)
1017                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1018                 mmput(mm);
1019         }
1020
1021         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1022         kfree(mmarray);
1023         cpuset_being_rebound = NULL;
1024         retval = 0;
1025 done:
1026         return retval;
1027 }
1028
1029 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1030 {
1031         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1032 }
1033
1034 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1035 {
1036         if ((int)val < 0)
1037                 val = -1;
1038
1039         if (val != cs->relax_domain_level) {
1040                 cs->relax_domain_level = val;
1041                 rebuild_sched_domains();
1042         }
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1049  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1050  * cs:          the cpuset to update
1051  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1052  *
1053  * Call with cgroup_mutex held.
1054  */
1055
1056 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1057                        int turning_on)
1058 {
1059         struct cpuset trialcs;
1060         int err;
1061         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1062
1063         trialcs = *cs;
1064         if (turning_on)
1065                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1066         else
1067                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1068
1069         err = validate_change(cs, &trialcs);
1070         if (err < 0)
1071                 return err;
1072
1073         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1074         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1075                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1076
1077         mutex_lock(&callback_mutex);
1078         cs->flags = trialcs.flags;
1079         mutex_unlock(&callback_mutex);
1080
1081         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1082                 rebuild_sched_domains();
1083
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1089  *
1090  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1091  * event frequency meter.  There are four routines:
1092  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1093  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1094  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1095  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1096  *
1097  * A common data structure is passed to each of these routines,
1098  * which is used to keep track of the state required to manage the
1099  * frequency meter and its digital filter.
1100  *
1101  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1102  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1103  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1104  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1105  *
1106  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1107  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1108  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1109  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1110  *
1111  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1112  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1113  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1114  * will be stable.
1115  *
1116  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1117  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1118  *
1119  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1120  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1121  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1122  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1123  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1124  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1125  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1126  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1127  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1128  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1129  * each event.
1130  */
1131
1132 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1133 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1134 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1135 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1136
1137 /* Initialize a frequency meter */
1138 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1139 {
1140         fmp->cnt = 0;
1141         fmp->val = 0;
1142         fmp->time = 0;
1143         spin_lock_init(&fmp->lock);
1144 }
1145
1146 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1147 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1148 {
1149         time_t now = get_seconds();
1150         time_t ticks = now - fmp->time;
1151
1152         if (ticks == 0)
1153                 return;
1154
1155         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1156         while (ticks-- > 0)
1157                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1158         fmp->time = now;
1159
1160         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1161         fmp->cnt = 0;
1162 }
1163
1164 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1165 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1166 {
1167         spin_lock(&fmp->lock);
1168         fmeter_update(fmp);
1169         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1170         spin_unlock(&fmp->lock);
1171 }
1172
1173 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1174 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1175 {
1176         int val;
1177
1178         spin_lock(&fmp->lock);
1179         fmeter_update(fmp);
1180         val = fmp->val;
1181         spin_unlock(&fmp->lock);
1182         return val;
1183 }
1184
1185 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1186 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1187                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1188 {
1189         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1190
1191         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1192                 return -ENOSPC;
1193         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1194                 cpumask_t mask;
1195
1196                 mutex_lock(&callback_mutex);
1197                 mask = cs->cpus_allowed;
1198                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1199                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1200                         return -EINVAL;
1201         }
1202
1203         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1204 }
1205
1206 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1207                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1208                           struct task_struct *tsk)
1209 {
1210         cpumask_t cpus;
1211         nodemask_t from, to;
1212         struct mm_struct *mm;
1213         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1214         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1215         int err;
1216
1217         mutex_lock(&callback_mutex);
1218         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1219         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1220         mutex_unlock(&callback_mutex);
1221         if (err)
1222                 return;
1223
1224         from = oldcs->mems_allowed;
1225         to = cs->mems_allowed;
1226         mm = get_task_mm(tsk);
1227         if (mm) {
1228                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1229                 if (is_memory_migrate(cs))
1230                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1231                 mmput(mm);
1232         }
1233
1234 }
1235
1236 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1237
1238 typedef enum {
1239         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1240         FILE_CPULIST,
1241         FILE_MEMLIST,
1242         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1243         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1244         FILE_MEM_HARDWALL,
1245         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1246         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1247         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1248         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1249         FILE_SPREAD_PAGE,
1250         FILE_SPREAD_SLAB,
1251 } cpuset_filetype_t;
1252
1253 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1254                                         struct cftype *cft,
1255                                         struct file *file,
1256                                         const char __user *userbuf,
1257                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1258 {
1259         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1260         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1261         char *buffer;
1262         int retval = 0;
1263
1264         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1265         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1266                 return -E2BIG;
1267
1268         /* +1 for nul-terminator */
1269         buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL);
1270         if (!buffer)
1271                 return -ENOMEM;
1272
1273         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1274                 retval = -EFAULT;
1275                 goto out1;
1276         }
1277         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1278
1279         cgroup_lock();
1280
1281         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1282                 retval = -ENODEV;
1283                 goto out2;
1284         }
1285
1286         switch (type) {
1287         case FILE_CPULIST:
1288                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1289                 break;
1290         case FILE_MEMLIST:
1291                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1292                 break;
1293         default:
1294                 retval = -EINVAL;
1295                 goto out2;
1296         }
1297
1298         if (retval == 0)
1299                 retval = nbytes;
1300 out2:
1301         cgroup_unlock();
1302 out1:
1303         kfree(buffer);
1304         return retval;
1305 }
1306
1307 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1308 {
1309         int retval = 0;
1310         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1311         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1312
1313         cgroup_lock();
1314
1315         if (cgroup_is_removed(cgrp)) {
1316                 cgroup_unlock();
1317                 return -ENODEV;
1318         }
1319
1320         switch (type) {
1321         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1322                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1323                 break;
1324         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1325                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1326                 break;
1327         case FILE_MEM_HARDWALL:
1328                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1329                 break;
1330         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1331                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1332                 break;
1333         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1334                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1335                 break;
1336         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1337                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1338                 break;
1339         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1340                 retval = -EACCES;
1341                 break;
1342         case FILE_SPREAD_PAGE:
1343                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1344                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1345                 break;
1346         case FILE_SPREAD_SLAB:
1347                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1348                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1349                 break;
1350         default:
1351                 retval = -EINVAL;
1352                 break;
1353         }
1354         cgroup_unlock();
1355         return retval;
1356 }
1357
1358 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1359 {
1360         int retval = 0;
1361         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1362         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1363
1364         cgroup_lock();
1365
1366         if (cgroup_is_removed(cgrp)) {
1367                 cgroup_unlock();
1368                 return -ENODEV;
1369         }
1370         switch (type) {
1371         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1372                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1373                 break;
1374         default:
1375                 retval = -EINVAL;
1376                 break;
1377         }
1378         cgroup_unlock();
1379         return retval;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1384  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1385  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1386  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1387  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1388  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1389  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1390  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1391  * across a page fault.
1392  */
1393
1394 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1395 {
1396         cpumask_t mask;
1397
1398         mutex_lock(&callback_mutex);
1399         mask = cs->cpus_allowed;
1400         mutex_unlock(&callback_mutex);
1401
1402         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1403 }
1404
1405 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1406 {
1407         nodemask_t mask;
1408
1409         mutex_lock(&callback_mutex);
1410         mask = cs->mems_allowed;
1411         mutex_unlock(&callback_mutex);
1412
1413         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1414 }
1415
1416 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1417                                        struct cftype *cft,
1418                                        struct file *file,
1419                                        char __user *buf,
1420                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1421 {
1422         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1423         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1424         char *page;
1425         ssize_t retval = 0;
1426         char *s;
1427
1428         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1429                 return -ENOMEM;
1430
1431         s = page;
1432
1433         switch (type) {
1434         case FILE_CPULIST:
1435                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1436                 break;
1437         case FILE_MEMLIST:
1438                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1439                 break;
1440         default:
1441                 retval = -EINVAL;
1442                 goto out;
1443         }
1444         *s++ = '\n';
1445
1446         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1447 out:
1448         free_page((unsigned long)page);
1449         return retval;
1450 }
1451
1452 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1453 {
1454         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1455         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1456         switch (type) {
1457         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1458                 return is_cpu_exclusive(cs);
1459         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1460                 return is_mem_exclusive(cs);
1461         case FILE_MEM_HARDWALL:
1462                 return is_mem_hardwall(cs);
1463         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1464                 return is_sched_load_balance(cs);
1465         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1466                 return is_memory_migrate(cs);
1467         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1468                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1469         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1470                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1471         case FILE_SPREAD_PAGE:
1472                 return is_spread_page(cs);
1473         case FILE_SPREAD_SLAB:
1474                 return is_spread_slab(cs);
1475         default:
1476                 BUG();
1477         }
1478 }
1479
1480 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1481 {
1482         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1483         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1484         switch (type) {
1485         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1486                 return cs->relax_domain_level;
1487         default:
1488                 BUG();
1489         }
1490 }
1491
1492
1493 /*
1494  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1495  */
1496
1497 static struct cftype files[] = {
1498         {
1499                 .name = "cpus",
1500                 .read = cpuset_common_file_read,
1501                 .write = cpuset_common_file_write,
1502                 .private = FILE_CPULIST,
1503         },
1504
1505         {
1506                 .name = "mems",
1507                 .read = cpuset_common_file_read,
1508                 .write = cpuset_common_file_write,
1509                 .private = FILE_MEMLIST,
1510         },
1511
1512         {
1513                 .name = "cpu_exclusive",
1514                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1515                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1516                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1517         },
1518
1519         {
1520                 .name = "mem_exclusive",
1521                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1522                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1523                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1524         },
1525
1526         {
1527                 .name = "mem_hardwall",
1528                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1529                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1530                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1531         },
1532
1533         {
1534                 .name = "sched_load_balance",
1535                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1536                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1537                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1538         },
1539
1540         {
1541                 .name = "sched_relax_domain_level",
1542                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1543                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1544                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1545         },
1546
1547         {
1548                 .name = "memory_migrate",
1549                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1550                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1551                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1552         },
1553
1554         {
1555                 .name = "memory_pressure",
1556                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1557                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1558                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1559         },
1560
1561         {
1562                 .name = "memory_spread_page",
1563                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1564                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1565                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1566         },
1567
1568         {
1569                 .name = "memory_spread_slab",
1570                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1571                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1572                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1573         },
1574 };
1575
1576 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1577         .name = "memory_pressure_enabled",
1578         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1579         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1580         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1581 };
1582
1583 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1584 {
1585         int err;
1586
1587         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1588         if (err)
1589                 return err;
1590         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1591         if (!cont->parent)
1592                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1593                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1594         return err;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1599  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1600  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1601  * be moved into 'cgroup'.
1602  *
1603  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1604  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1605  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1606  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1607  *
1608  * If this becomes a problem for some users who wish to
1609  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1610  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1611  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1612  * held.
1613  */
1614 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1615                               struct cgroup *cgroup)
1616 {
1617         struct cgroup *parent, *child;
1618         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1619
1620         parent = cgroup->parent;
1621         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1622                 cs = cgroup_cs(child);
1623                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1624                         return;
1625         }
1626         cs = cgroup_cs(cgroup);
1627         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1628
1629         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1630         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1631         return;
1632 }
1633
1634 /*
1635  *      cpuset_create - create a cpuset
1636  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1637  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1638  */
1639
1640 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1641         struct cgroup_subsys *ss,
1642         struct cgroup *cont)
1643 {
1644         struct cpuset *cs;
1645         struct cpuset *parent;
1646
1647         if (!cont->parent) {
1648                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1649                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1650                 return &top_cpuset.css;
1651         }
1652         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1653         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1654         if (!cs)
1655                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1656
1657         cpuset_update_task_memory_state();
1658         cs->flags = 0;
1659         if (is_spread_page(parent))
1660                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1661         if (is_spread_slab(parent))
1662                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1663         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1664         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1665         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1666         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1667         fmeter_init(&cs->fmeter);
1668         cs->relax_domain_level = -1;
1669
1670         cs->parent = parent;
1671         number_of_cpusets++;
1672         return &cs->css ;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1677  *
1678  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1679  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1680  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1681  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1682  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1683  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1684  * ABBA deadlock.
1685  */
1686
1687 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1688 {
1689         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1690
1691         cpuset_update_task_memory_state();
1692
1693         if (is_sched_load_balance(cs))
1694                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1695
1696         number_of_cpusets--;
1697         kfree(cs);
1698 }
1699
1700 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1701         .name = "cpuset",
1702         .create = cpuset_create,
1703         .destroy  = cpuset_destroy,
1704         .can_attach = cpuset_can_attach,
1705         .attach = cpuset_attach,
1706         .populate = cpuset_populate,
1707         .post_clone = cpuset_post_clone,
1708         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1709         .early_init = 1,
1710 };
1711
1712 /*
1713  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1714  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1715  * are harmless.
1716  */
1717
1718 int __init cpuset_init_early(void)
1719 {
1720         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1721         return 0;
1722 }
1723
1724
1725 /**
1726  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1727  *
1728  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1729  **/
1730
1731 int __init cpuset_init(void)
1732 {
1733         int err = 0;
1734
1735         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1736         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1737
1738         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1739         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1740         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1741         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1742
1743         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1744         if (err < 0)
1745                 return err;
1746
1747         number_of_cpusets = 1;
1748         return 0;
1749 }
1750
1751 /**
1752  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1753  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1754  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1755  *
1756  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1757  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1758  */
1759 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1760                                 struct cgroup_scanner *scan)
1761 {
1762         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1763
1764         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1765         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1766 }
1767
1768 /**
1769  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1770  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1771  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1772  *
1773  * Called with cgroup_mutex held
1774  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1775  *
1776  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1777  * calling callback functions for each.
1778  */
1779 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1780 {
1781         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1782
1783         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1784         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1785         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1786         scan.scan.heap = NULL;
1787         scan.to = to->css.cgroup;
1788
1789         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1790                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1791                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1792 }
1793
1794 /*
1795  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1796  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1797  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1798  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1799  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1800  *
1801  * Called with cgroup_mutex held
1802  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1803  */
1804 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1805 {
1806         struct cpuset *parent;
1807
1808         /*
1809          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1810          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1811          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1812          */
1813         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1814                 return;
1815
1816         /*
1817          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1818          * has online cpus, so can't be empty).
1819          */
1820         parent = cs->parent;
1821         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1822                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1823                 parent = parent->parent;
1824
1825         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1830  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1831  *
1832  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1833  * cpus_allowed and mems_allowed.
1834  *
1835  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1836  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1837  * any of its children.
1838  *
1839  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1840  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1841  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1842  */
1843 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1844 {
1845         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1846         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1847         struct list_head queue;
1848         struct cgroup *cont;
1849
1850         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1851
1852         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1853
1854         while (!list_empty(&queue)) {
1855                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1856                 list_del(queue.next);
1857                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1858                         child = cgroup_cs(cont);
1859                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1860                 }
1861                 cont = cp->css.cgroup;
1862
1863                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1864                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1865                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1866                         continue;
1867
1868                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1869                 mutex_lock(&callback_mutex);
1870                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1871                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1872                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1873                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1874
1875                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1876                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1877                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1878                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1879         }
1880 }
1881
1882 /*
1883  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1884  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1885  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1886  *
1887  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1888  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1889  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1890  * in order to minimize text size.
1891  */
1892
1893 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1894 {
1895         cgroup_lock();
1896
1897         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1898         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1899         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1900
1901         /*
1902          * Scheduler destroys domains on hotplug events.
1903          * Rebuild them based on the current settings.
1904          */
1905         rebuild_sched_domains();
1906
1907         cgroup_unlock();
1908 }
1909
1910 /*
1911  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1912  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1913  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1914  * but making no active use of cpusets.
1915  *
1916  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1917  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1918  */
1919
1920 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1921                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1922 {
1923         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1924                 return NOTIFY_DONE;
1925
1926         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1927         return 0;
1928 }
1929
1930 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1931 /*
1932  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1933  * Call this routine anytime after you change
1934  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1935  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1936  */
1937
1938 void cpuset_track_online_nodes(void)
1939 {
1940         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1941 }
1942 #endif
1943
1944 /**
1945  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1946  *
1947  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1948  **/
1949
1950 void __init cpuset_init_smp(void)
1951 {
1952         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1953         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1954
1955         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1956 }
1957
1958 /**
1959
1960  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1961  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1962  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1963  *
1964  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1965  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1966  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1967  * tasks cpuset.
1968  **/
1969
1970 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1971 {
1972         mutex_lock(&callback_mutex);
1973         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1974         mutex_unlock(&callback_mutex);
1975 }
1976
1977 /**
1978  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1979  * Must be called with callback_mutex held.
1980  **/
1981 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1982 {
1983         task_lock(tsk);
1984         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
1985         task_unlock(tsk);
1986 }
1987
1988 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1989 {
1990         nodes_setall(current->mems_allowed);
1991 }
1992
1993 /**
1994  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1995  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1996  *
1997  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1998  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1999  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2000  * tasks cpuset.
2001  **/
2002
2003 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2004 {
2005         nodemask_t mask;
2006
2007         mutex_lock(&callback_mutex);
2008         task_lock(tsk);
2009         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2010         task_unlock(tsk);
2011         mutex_unlock(&callback_mutex);
2012
2013         return mask;
2014 }
2015
2016 /**
2017  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2018  * @nodemask: the nodemask to be checked
2019  *
2020  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2021  */
2022 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2023 {
2024         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2029  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2030  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2031  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2032  */
2033 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2034 {
2035         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2036                 cs = cs->parent;
2037         return cs;
2038 }
2039
2040 /**
2041  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2042  * @z: is this zone on an allowed node?
2043  * @gfp_mask: memory allocation flags
2044  *
2045  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2046  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2047  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2048  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2049  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2050  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2051  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2052  * Otherwise, no.
2053  *
2054  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2055  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2056  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2057  * from an enclosing cpuset.
2058  *
2059  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2060  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2061  *
2062  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2063  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2064  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2065  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2066  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2067  *
2068  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2069  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2070  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2071  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2072  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2073  *
2074  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2075  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2076  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2077  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2078  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2079  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2080  * mutex.
2081  *
2082  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2083  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2084  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2085  * in interrupt, of course).
2086  *
2087  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2088  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2089  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2090  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2091  * affect that:
2092  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2093  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2094  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2095  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2096  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2097  *
2098  * Rule:
2099  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2100  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2101  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2102  */
2103
2104 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2105 {
2106         int node;                       /* node that zone z is on */
2107         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2108         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2109
2110         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2111                 return 1;
2112         node = zone_to_nid(z);
2113         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2114         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2115                 return 1;
2116         /*
2117          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2118          * been OOM killed to get memory anywhere.
2119          */
2120         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2121                 return 1;
2122         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2123                 return 0;
2124
2125         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2126                 return 1;
2127
2128         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2129         mutex_lock(&callback_mutex);
2130
2131         task_lock(current);
2132         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2133         task_unlock(current);
2134
2135         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2136         mutex_unlock(&callback_mutex);
2137         return allowed;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2142  * @z: is this zone on an allowed node?
2143  * @gfp_mask: memory allocation flags
2144  *
2145  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2146  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2147  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2148  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2149  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2150  *
2151  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2152  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2153  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2154  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2155  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2156  *
2157  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2158  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2159  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2160  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2161  * It never sleeps.
2162  */
2163
2164 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2165 {
2166         int node;                       /* node that zone z is on */
2167
2168         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2169                 return 1;
2170         node = zone_to_nid(z);
2171         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2172                 return 1;
2173         /*
2174          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2175          * been OOM killed to get memory anywhere.
2176          */
2177         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2178                 return 1;
2179         return 0;
2180 }
2181
2182 /**
2183  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2184  *
2185  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2186  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2187  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2188  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2189  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2190  * must be taken inside callback_mutex.
2191  */
2192
2193 void cpuset_lock(void)
2194 {
2195         mutex_lock(&callback_mutex);
2196 }
2197
2198 /**
2199  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2200  *
2201  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2202  */
2203
2204 void cpuset_unlock(void)
2205 {
2206         mutex_unlock(&callback_mutex);
2207 }
2208
2209 /**
2210  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2211  *
2212  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2213  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2214  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2215  * to determine on which node to start looking, as it will for
2216  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2217  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2218  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2219  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2220  *
2221  * We don't have to worry about the returned node being offline
2222  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2223  *
2224  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2225  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2226  * should not be possible for the following code to return an
2227  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2228  * is not returning the node where the allocation must be, only
2229  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2230  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2231  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2232  * See kmem_cache_alloc_node().
2233  */
2234
2235 int cpuset_mem_spread_node(void)
2236 {
2237         int node;
2238
2239         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2240         if (node == MAX_NUMNODES)
2241                 node = first_node(current->mems_allowed);
2242         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2243         return node;
2244 }
2245 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2246
2247 /**
2248  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2249  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2250  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2251  *
2252  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2253  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2254  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2255  * to the other.
2256  **/
2257
2258 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2259                                    const struct task_struct *tsk2)
2260 {
2261         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2266  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2267  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2268  */
2269
2270 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2271
2272 /**
2273  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2274  *
2275  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2276  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2277  *
2278  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2279  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2280  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2281  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2282  * or writing dirty pages.
2283  *
2284  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2285  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2286  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2287  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2288  **/
2289
2290 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2291 {
2292         task_lock(current);
2293         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2294         task_unlock(current);
2295 }
2296
2297 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2298 /*
2299  * proc_cpuset_show()
2300  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2301  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2302  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2303  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2304  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2305  *    anyway.
2306  */
2307 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2308 {
2309         struct pid *pid;
2310         struct task_struct *tsk;
2311         char *buf;
2312         struct cgroup_subsys_state *css;
2313         int retval;
2314
2315         retval = -ENOMEM;
2316         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2317         if (!buf)
2318                 goto out;
2319
2320         retval = -ESRCH;
2321         pid = m->private;
2322         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2323         if (!tsk)
2324                 goto out_free;
2325
2326         retval = -EINVAL;
2327         cgroup_lock();
2328         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2329         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2330         if (retval < 0)
2331                 goto out_unlock;
2332         seq_puts(m, buf);
2333         seq_putc(m, '\n');
2334 out_unlock:
2335         cgroup_unlock();
2336         put_task_struct(tsk);
2337 out_free:
2338         kfree(buf);
2339 out:
2340         return retval;
2341 }
2342
2343 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2344 {
2345         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2346         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2347 }
2348
2349 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2350         .open           = cpuset_open,
2351         .read           = seq_read,
2352         .llseek         = seq_lseek,
2353         .release        = single_release,
2354 };
2355 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2356
2357 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2358 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2359 {
2360         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2361         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2362                                         task->cpus_allowed);
2363         seq_printf(m, "\n");
2364         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2365         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2366                                         task->cpus_allowed);
2367         seq_printf(m, "\n");
2368         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2369         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2370                                         task->mems_allowed);
2371         seq_printf(m, "\n");
2372         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2373         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2374                                         task->mems_allowed);
2375         seq_printf(m, "\n");
2376 }