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