cpusets: restructure the function update_cpumask() and update_nodemask()
[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  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
500  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
501  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
502  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
503  * scheduler's dynamic sched domains.
504  *
505  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
506  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
507  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
508  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
509  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
510  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
511  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
512  *
513  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
514  * for a background explanation of this.
515  *
516  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
517  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
518  * domains when operating in the severe memory shortage situations
519  * that could cause allocation failures below.
520  *
521  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
522  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
523  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
524  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
525  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
526  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
527  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
528  *
529  * The three key local variables below are:
530  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
531  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
532  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
533  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
534  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
535  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
536  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
537  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
538  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
539  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
540  *         is a subset of one of these domains, while there are as
541  *         many such domains as possible, each as small as possible.
542  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
543  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
544  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
545  *         value to determine what partition elements (sched domains)
546  *         were changed (added or removed.)
547  *
548  * Finding the best partition (set of domains):
549  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
550  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
551  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
552  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
553  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
554  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
555  *      any such pairs.
556  *
557  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
558  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
559  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
560  *      partition_sched_domains().
561  */
562
563 void rebuild_sched_domains(void)
564 {
565         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
566         struct cpuset *cp;      /* scans q */
567         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
568         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
569         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
570         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
571         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
572         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
573         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
574
575         q = NULL;
576         csa = NULL;
577         doms = NULL;
578         dattr = NULL;
579
580         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
581         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
582                 ndoms = 1;
583                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
584                 if (!doms)
585                         goto rebuild;
586                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
587                 if (dattr) {
588                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
589                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
590                 }
591                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
592                 goto rebuild;
593         }
594
595         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
596         if (IS_ERR(q))
597                 goto done;
598         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
599         if (!csa)
600                 goto done;
601         csn = 0;
602
603         cp = &top_cpuset;
604         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
605         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
606                 struct cgroup *cont;
607                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
608                 if (is_sched_load_balance(cp))
609                         csa[csn++] = cp;
610                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
611                         child = cgroup_cs(cont);
612                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
613                 }
614         }
615
616         for (i = 0; i < csn; i++)
617                 csa[i]->pn = i;
618         ndoms = csn;
619
620 restart:
621         /* Find the best partition (set of sched domains) */
622         for (i = 0; i < csn; i++) {
623                 struct cpuset *a = csa[i];
624                 int apn = a->pn;
625
626                 for (j = 0; j < csn; j++) {
627                         struct cpuset *b = csa[j];
628                         int bpn = b->pn;
629
630                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
631                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
632                                         struct cpuset *c = csa[k];
633
634                                         if (c->pn == bpn)
635                                                 c->pn = apn;
636                                 }
637                                 ndoms--;        /* one less element */
638                                 goto restart;
639                         }
640                 }
641         }
642
643         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
644         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
645         if (!doms)
646                 goto rebuild;
647         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
648
649         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
650                 struct cpuset *a = csa[i];
651                 int apn = a->pn;
652
653                 if (apn >= 0) {
654                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
655
656                         if (nslot == ndoms) {
657                                 static int warnings = 10;
658                                 if (warnings) {
659                                         printk(KERN_WARNING
660                                          "rebuild_sched_domains confused:"
661                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
662                                           " apn %d\n",
663                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
664                                         warnings--;
665                                 }
666                                 continue;
667                         }
668
669                         cpus_clear(*dp);
670                         if (dattr)
671                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
672                         for (j = i; j < csn; j++) {
673                                 struct cpuset *b = csa[j];
674
675                                 if (apn == b->pn) {
676                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
677                                         b->pn = -1;
678                                         if (dattr)
679                                                 update_domain_attr(dattr
680                                                                    + nslot, b);
681                                 }
682                         }
683                         nslot++;
684                 }
685         }
686         BUG_ON(nslot != ndoms);
687
688 rebuild:
689         /* Have scheduler rebuild sched domains */
690         get_online_cpus();
691         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
692         put_online_cpus();
693
694 done:
695         if (q && !IS_ERR(q))
696                 kfifo_free(q);
697         kfree(csa);
698         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
699         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
700 }
701
702 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
703                                      struct timespec *time,
704                                      struct task_struct *t2)
705 {
706         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
707         if (start_diff > 0) {
708                 return 1;
709         } else if (start_diff < 0) {
710                 return 0;
711         } else {
712                 /*
713                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
714                  * time, we'll say that the lower pointer value
715                  * started first. Note that t2 may have exited by now
716                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
717                  * that's fine - it still serves to distinguish
718                  * between two tasks started (effectively)
719                  * simultaneously.
720                  */
721                 return t1 > t2;
722         }
723 }
724
725 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
726 {
727         struct task_struct *t1 = p1;
728         struct task_struct *t2 = p2;
729         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
730 }
731
732 /**
733  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
734  * @tsk: task to test
735  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
736  *
737  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
738  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
739  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
740  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
741  */
742 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
743                                struct cgroup_scanner *scan)
744 {
745         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
746                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
747 }
748
749 /**
750  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
751  * @tsk: task to test
752  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
753  *
754  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
755  * cpus_allowed mask needs to be changed.
756  *
757  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
758  * holding cgroup_lock() at this point.
759  */
760 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
761                                   struct cgroup_scanner *scan)
762 {
763         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
764 }
765
766 /**
767  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
768  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
769  *
770  * Called with cgroup_mutex held
771  *
772  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
773  * calling callback functions for each.
774  *
775  * Return 0 if successful, -errno if not.
776  */
777 static int update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs)
778 {
779         struct cgroup_scanner scan;
780         struct ptr_heap heap;
781         int retval;
782
783         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
784         if (retval)
785                 return retval;
786
787         scan.cg = cs->css.cgroup;
788         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
789         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
790         scan.heap = &heap;
791         retval = cgroup_scan_tasks(&scan);
792
793         heap_free(&heap);
794         return retval;
795 }
796
797 /**
798  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
799  * @cs: the cpuset to consider
800  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
801  */
802 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
803 {
804         struct cpuset trialcs;
805         int retval;
806         int is_load_balanced;
807
808         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
809         if (cs == &top_cpuset)
810                 return -EACCES;
811
812         trialcs = *cs;
813
814         /*
815          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
816          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
817          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
818          * with tasks have cpus.
819          */
820         if (!*buf) {
821                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
822         } else {
823                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
824                 if (retval < 0)
825                         return retval;
826
827                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
828                         return -EINVAL;
829         }
830         retval = validate_change(cs, &trialcs);
831         if (retval < 0)
832                 return retval;
833
834         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
835         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
836                 return 0;
837
838         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
839
840         mutex_lock(&callback_mutex);
841         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
842         mutex_unlock(&callback_mutex);
843
844         /*
845          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
846          * that need an update.
847          */
848         retval = update_tasks_cpumask(cs);
849         if (retval < 0)
850                 return retval;
851
852         if (is_load_balanced)
853                 rebuild_sched_domains();
854         return 0;
855 }
856
857 /*
858  * cpuset_migrate_mm
859  *
860  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
861  *
862  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
863  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
864  *
865  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
866  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
867  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
868  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
869  *    our task's cpuset.
870  *
871  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
872  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
873  *
874  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
875  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
876  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
877  *    migrating memory region.
878  *
879  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
880  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
881  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
882  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
883  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
884  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
885  *    nodemask.
886  */
887
888 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
889                                                         const nodemask_t *to)
890 {
891         struct task_struct *tsk = current;
892
893         cpuset_update_task_memory_state();
894
895         mutex_lock(&callback_mutex);
896         tsk->mems_allowed = *to;
897         mutex_unlock(&callback_mutex);
898
899         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
900
901         mutex_lock(&callback_mutex);
902         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
903         mutex_unlock(&callback_mutex);
904 }
905
906 static void *cpuset_being_rebound;
907
908 /**
909  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
910  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
911  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
912  *
913  * Called with cgroup_mutex held
914  * Return 0 if successful, -errno if not.
915  */
916 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
917 {
918         struct task_struct *p;
919         struct mm_struct **mmarray;
920         int i, n, ntasks;
921         int migrate;
922         int fudge;
923         struct cgroup_iter it;
924         int retval;
925
926         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
927
928         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
929         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
930         retval = -ENOMEM;
931
932         /*
933          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
934          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
935          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
936          * few more lines of code, we can retry until we get a big
937          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
938          */
939         while (1) {
940                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
941                 ntasks += fudge;
942                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
943                 if (!mmarray)
944                         goto done;
945                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
946                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
947                         break;                          /* got enough */
948                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
949                 kfree(mmarray);
950         }
951
952         n = 0;
953
954         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
955         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
956         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
957                 struct mm_struct *mm;
958
959                 if (n >= ntasks) {
960                         printk(KERN_WARNING
961                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
962                         break;
963                 }
964                 mm = get_task_mm(p);
965                 if (!mm)
966                         continue;
967                 mmarray[n++] = mm;
968         }
969         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
970         read_unlock(&tasklist_lock);
971
972         /*
973          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
974          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
975          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
976          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
977          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
978          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
979          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
980          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
981          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
982          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
983          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
984          */
985         migrate = is_memory_migrate(cs);
986         for (i = 0; i < n; i++) {
987                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
988
989                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
990                 if (migrate)
991                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
992                 mmput(mm);
993         }
994
995         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
996         kfree(mmarray);
997         cpuset_being_rebound = NULL;
998         retval = 0;
999 done:
1000         return retval;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1005  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1006  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1007  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1008  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1009  * pages to the new memory.
1010  *
1011  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1012  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1013  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1014  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1015  */
1016 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1017 {
1018         struct cpuset trialcs;
1019         nodemask_t oldmem;
1020         int retval;
1021
1022         /*
1023          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1024          * it's read-only
1025          */
1026         if (cs == &top_cpuset)
1027                 return -EACCES;
1028
1029         trialcs = *cs;
1030
1031         /*
1032          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1033          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1034          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1035          * with tasks have memory.
1036          */
1037         if (!*buf) {
1038                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1039         } else {
1040                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1041                 if (retval < 0)
1042                         goto done;
1043
1044                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1045                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1046                         return -EINVAL;
1047         }
1048         oldmem = cs->mems_allowed;
1049         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1050                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1051                 goto done;
1052         }
1053         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1054         if (retval < 0)
1055                 goto done;
1056
1057         mutex_lock(&callback_mutex);
1058         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1059         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1060         mutex_unlock(&callback_mutex);
1061
1062         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1063 done:
1064         return retval;
1065 }
1066
1067 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1068 {
1069         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1070 }
1071
1072 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1073 {
1074         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1075                 return -EINVAL;
1076
1077         if (val != cs->relax_domain_level) {
1078                 cs->relax_domain_level = val;
1079                 rebuild_sched_domains();
1080         }
1081
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 /*
1086  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1087  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1088  * cs:          the cpuset to update
1089  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1090  *
1091  * Call with cgroup_mutex held.
1092  */
1093
1094 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1095                        int turning_on)
1096 {
1097         struct cpuset trialcs;
1098         int err;
1099         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1100
1101         trialcs = *cs;
1102         if (turning_on)
1103                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1104         else
1105                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1106
1107         err = validate_change(cs, &trialcs);
1108         if (err < 0)
1109                 return err;
1110
1111         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1112         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1113                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1114
1115         mutex_lock(&callback_mutex);
1116         cs->flags = trialcs.flags;
1117         mutex_unlock(&callback_mutex);
1118
1119         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1120                 rebuild_sched_domains();
1121
1122         return 0;
1123 }
1124
1125 /*
1126  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1127  *
1128  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1129  * event frequency meter.  There are four routines:
1130  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1131  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1132  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1133  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1134  *
1135  * A common data structure is passed to each of these routines,
1136  * which is used to keep track of the state required to manage the
1137  * frequency meter and its digital filter.
1138  *
1139  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1140  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1141  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1142  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1143  *
1144  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1145  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1146  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1147  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1148  *
1149  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1150  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1151  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1152  * will be stable.
1153  *
1154  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1155  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1156  *
1157  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1158  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1159  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1160  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1161  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1162  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1163  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1164  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1165  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1166  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1167  * each event.
1168  */
1169
1170 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1171 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1172 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1173 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1174
1175 /* Initialize a frequency meter */
1176 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1177 {
1178         fmp->cnt = 0;
1179         fmp->val = 0;
1180         fmp->time = 0;
1181         spin_lock_init(&fmp->lock);
1182 }
1183
1184 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1185 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1186 {
1187         time_t now = get_seconds();
1188         time_t ticks = now - fmp->time;
1189
1190         if (ticks == 0)
1191                 return;
1192
1193         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1194         while (ticks-- > 0)
1195                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1196         fmp->time = now;
1197
1198         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1199         fmp->cnt = 0;
1200 }
1201
1202 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1203 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1204 {
1205         spin_lock(&fmp->lock);
1206         fmeter_update(fmp);
1207         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1208         spin_unlock(&fmp->lock);
1209 }
1210
1211 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1212 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1213 {
1214         int val;
1215
1216         spin_lock(&fmp->lock);
1217         fmeter_update(fmp);
1218         val = fmp->val;
1219         spin_unlock(&fmp->lock);
1220         return val;
1221 }
1222
1223 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1224 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1225                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1226 {
1227         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1228
1229         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1230                 return -ENOSPC;
1231         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1232                 cpumask_t mask;
1233
1234                 mutex_lock(&callback_mutex);
1235                 mask = cs->cpus_allowed;
1236                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1237                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1238                         return -EINVAL;
1239         }
1240
1241         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1242 }
1243
1244 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1245                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1246                           struct task_struct *tsk)
1247 {
1248         cpumask_t cpus;
1249         nodemask_t from, to;
1250         struct mm_struct *mm;
1251         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1252         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1253         int err;
1254
1255         mutex_lock(&callback_mutex);
1256         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1257         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1258         mutex_unlock(&callback_mutex);
1259         if (err)
1260                 return;
1261
1262         from = oldcs->mems_allowed;
1263         to = cs->mems_allowed;
1264         mm = get_task_mm(tsk);
1265         if (mm) {
1266                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1267                 if (is_memory_migrate(cs))
1268                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1269                 mmput(mm);
1270         }
1271
1272 }
1273
1274 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1275
1276 typedef enum {
1277         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1278         FILE_CPULIST,
1279         FILE_MEMLIST,
1280         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1281         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1282         FILE_MEM_HARDWALL,
1283         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1284         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1285         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1286         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1287         FILE_SPREAD_PAGE,
1288         FILE_SPREAD_SLAB,
1289 } cpuset_filetype_t;
1290
1291 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1292 {
1293         int retval = 0;
1294         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1295         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1296
1297         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1298                 return -ENODEV;
1299
1300         switch (type) {
1301         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1302                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1303                 break;
1304         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1305                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1306                 break;
1307         case FILE_MEM_HARDWALL:
1308                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1309                 break;
1310         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1311                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1312                 break;
1313         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1314                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1315                 break;
1316         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1317                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1318                 break;
1319         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1320                 retval = -EACCES;
1321                 break;
1322         case FILE_SPREAD_PAGE:
1323                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1324                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1325                 break;
1326         case FILE_SPREAD_SLAB:
1327                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1328                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1329                 break;
1330         default:
1331                 retval = -EINVAL;
1332                 break;
1333         }
1334         cgroup_unlock();
1335         return retval;
1336 }
1337
1338 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1339 {
1340         int retval = 0;
1341         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1342         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1343
1344         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1345                 return -ENODEV;
1346
1347         switch (type) {
1348         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1349                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1350                 break;
1351         default:
1352                 retval = -EINVAL;
1353                 break;
1354         }
1355         cgroup_unlock();
1356         return retval;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1361  */
1362 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1363                                 const char *buf)
1364 {
1365         int retval = 0;
1366
1367         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1368                 return -ENODEV;
1369
1370         switch (cft->private) {
1371         case FILE_CPULIST:
1372                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1373                 break;
1374         case FILE_MEMLIST:
1375                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1376                 break;
1377         default:
1378                 retval = -EINVAL;
1379                 break;
1380         }
1381         cgroup_unlock();
1382         return retval;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1387  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1388  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1389  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1390  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1391  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1392  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1393  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1394  * across a page fault.
1395  */
1396
1397 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1398 {
1399         cpumask_t mask;
1400
1401         mutex_lock(&callback_mutex);
1402         mask = cs->cpus_allowed;
1403         mutex_unlock(&callback_mutex);
1404
1405         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1406 }
1407
1408 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1409 {
1410         nodemask_t mask;
1411
1412         mutex_lock(&callback_mutex);
1413         mask = cs->mems_allowed;
1414         mutex_unlock(&callback_mutex);
1415
1416         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1417 }
1418
1419 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1420                                        struct cftype *cft,
1421                                        struct file *file,
1422                                        char __user *buf,
1423                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1424 {
1425         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1426         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1427         char *page;
1428         ssize_t retval = 0;
1429         char *s;
1430
1431         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1432                 return -ENOMEM;
1433
1434         s = page;
1435
1436         switch (type) {
1437         case FILE_CPULIST:
1438                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1439                 break;
1440         case FILE_MEMLIST:
1441                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1442                 break;
1443         default:
1444                 retval = -EINVAL;
1445                 goto out;
1446         }
1447         *s++ = '\n';
1448
1449         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1450 out:
1451         free_page((unsigned long)page);
1452         return retval;
1453 }
1454
1455 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1456 {
1457         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1458         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1459         switch (type) {
1460         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1461                 return is_cpu_exclusive(cs);
1462         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1463                 return is_mem_exclusive(cs);
1464         case FILE_MEM_HARDWALL:
1465                 return is_mem_hardwall(cs);
1466         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1467                 return is_sched_load_balance(cs);
1468         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1469                 return is_memory_migrate(cs);
1470         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1471                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1472         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1473                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1474         case FILE_SPREAD_PAGE:
1475                 return is_spread_page(cs);
1476         case FILE_SPREAD_SLAB:
1477                 return is_spread_slab(cs);
1478         default:
1479                 BUG();
1480         }
1481 }
1482
1483 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1484 {
1485         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1486         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1487         switch (type) {
1488         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1489                 return cs->relax_domain_level;
1490         default:
1491                 BUG();
1492         }
1493 }
1494
1495
1496 /*
1497  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1498  */
1499
1500 static struct cftype files[] = {
1501         {
1502                 .name = "cpus",
1503                 .read = cpuset_common_file_read,
1504                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1505                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1506                 .private = FILE_CPULIST,
1507         },
1508
1509         {
1510                 .name = "mems",
1511                 .read = cpuset_common_file_read,
1512                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1513                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1514                 .private = FILE_MEMLIST,
1515         },
1516
1517         {
1518                 .name = "cpu_exclusive",
1519                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1520                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1521                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1522         },
1523
1524         {
1525                 .name = "mem_exclusive",
1526                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1527                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1528                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1529         },
1530
1531         {
1532                 .name = "mem_hardwall",
1533                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1534                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1535                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1536         },
1537
1538         {
1539                 .name = "sched_load_balance",
1540                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1541                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1542                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1543         },
1544
1545         {
1546                 .name = "sched_relax_domain_level",
1547                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1548                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1549                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1550         },
1551
1552         {
1553                 .name = "memory_migrate",
1554                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1555                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1556                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1557         },
1558
1559         {
1560                 .name = "memory_pressure",
1561                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1562                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1563                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1564         },
1565
1566         {
1567                 .name = "memory_spread_page",
1568                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1569                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1570                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1571         },
1572
1573         {
1574                 .name = "memory_spread_slab",
1575                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1576                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1577                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1578         },
1579 };
1580
1581 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1582         .name = "memory_pressure_enabled",
1583         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1584         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1585         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1586 };
1587
1588 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1589 {
1590         int err;
1591
1592         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1593         if (err)
1594                 return err;
1595         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1596         if (!cont->parent)
1597                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1598                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1599         return err;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1604  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1605  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1606  * be moved into 'cgroup'.
1607  *
1608  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1609  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1610  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1611  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1612  *
1613  * If this becomes a problem for some users who wish to
1614  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1615  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1616  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1617  * held.
1618  */
1619 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1620                               struct cgroup *cgroup)
1621 {
1622         struct cgroup *parent, *child;
1623         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1624
1625         parent = cgroup->parent;
1626         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1627                 cs = cgroup_cs(child);
1628                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1629                         return;
1630         }
1631         cs = cgroup_cs(cgroup);
1632         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1633
1634         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1635         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1636         return;
1637 }
1638
1639 /*
1640  *      cpuset_create - create a cpuset
1641  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1642  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1643  */
1644
1645 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1646         struct cgroup_subsys *ss,
1647         struct cgroup *cont)
1648 {
1649         struct cpuset *cs;
1650         struct cpuset *parent;
1651
1652         if (!cont->parent) {
1653                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1654                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1655                 return &top_cpuset.css;
1656         }
1657         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1658         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1659         if (!cs)
1660                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1661
1662         cpuset_update_task_memory_state();
1663         cs->flags = 0;
1664         if (is_spread_page(parent))
1665                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1666         if (is_spread_slab(parent))
1667                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1668         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1669         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1670         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1671         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1672         fmeter_init(&cs->fmeter);
1673         cs->relax_domain_level = -1;
1674
1675         cs->parent = parent;
1676         number_of_cpusets++;
1677         return &cs->css ;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1682  *
1683  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1684  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1685  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1686  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1687  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1688  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1689  * ABBA deadlock.
1690  */
1691
1692 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1693 {
1694         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1695
1696         cpuset_update_task_memory_state();
1697
1698         if (is_sched_load_balance(cs))
1699                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1700
1701         number_of_cpusets--;
1702         kfree(cs);
1703 }
1704
1705 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1706         .name = "cpuset",
1707         .create = cpuset_create,
1708         .destroy  = cpuset_destroy,
1709         .can_attach = cpuset_can_attach,
1710         .attach = cpuset_attach,
1711         .populate = cpuset_populate,
1712         .post_clone = cpuset_post_clone,
1713         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1714         .early_init = 1,
1715 };
1716
1717 /*
1718  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1719  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1720  * are harmless.
1721  */
1722
1723 int __init cpuset_init_early(void)
1724 {
1725         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1726         return 0;
1727 }
1728
1729
1730 /**
1731  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1732  *
1733  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1734  **/
1735
1736 int __init cpuset_init(void)
1737 {
1738         int err = 0;
1739
1740         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1741         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1742
1743         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1744         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1745         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1746         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1747
1748         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1749         if (err < 0)
1750                 return err;
1751
1752         number_of_cpusets = 1;
1753         return 0;
1754 }
1755
1756 /**
1757  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1758  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1759  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1760  *
1761  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1762  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1763  */
1764 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1765                                 struct cgroup_scanner *scan)
1766 {
1767         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1768
1769         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1770         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1771 }
1772
1773 /**
1774  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1775  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1776  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1777  *
1778  * Called with cgroup_mutex held
1779  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1780  *
1781  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1782  * calling callback functions for each.
1783  */
1784 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1785 {
1786         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1787
1788         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1789         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1790         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1791         scan.scan.heap = NULL;
1792         scan.to = to->css.cgroup;
1793
1794         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1795                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1796                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1797 }
1798
1799 /*
1800  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1801  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1802  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1803  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1804  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1805  *
1806  * Called with cgroup_mutex held
1807  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1808  */
1809 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1810 {
1811         struct cpuset *parent;
1812
1813         /*
1814          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1815          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1816          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1817          */
1818         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1819                 return;
1820
1821         /*
1822          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1823          * has online cpus, so can't be empty).
1824          */
1825         parent = cs->parent;
1826         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1827                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1828                 parent = parent->parent;
1829
1830         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1835  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1836  *
1837  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1838  * cpus_allowed and mems_allowed.
1839  *
1840  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1841  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1842  * any of its children.
1843  *
1844  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1845  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1846  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1847  */
1848 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1849 {
1850         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1851         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1852         struct list_head queue;
1853         struct cgroup *cont;
1854
1855         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1856
1857         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1858
1859         while (!list_empty(&queue)) {
1860                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1861                 list_del(queue.next);
1862                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1863                         child = cgroup_cs(cont);
1864                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1865                 }
1866                 cont = cp->css.cgroup;
1867
1868                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1869                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1870                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1871                         continue;
1872
1873                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1874                 mutex_lock(&callback_mutex);
1875                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1876                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1877                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1878                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1879
1880                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1881                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1882                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1883                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1884         }
1885 }
1886
1887 /*
1888  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1889  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1890  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1891  *
1892  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1893  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1894  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1895  * in order to minimize text size.
1896  */
1897
1898 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(int rebuild_sd)
1899 {
1900         cgroup_lock();
1901
1902         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1903         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1904         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1905
1906         /*
1907          * Scheduler destroys domains on hotplug events.
1908          * Rebuild them based on the current settings.
1909          */
1910         if (rebuild_sd)
1911                 rebuild_sched_domains();
1912
1913         cgroup_unlock();
1914 }
1915
1916 /*
1917  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1918  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1919  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1920  * but making no active use of cpusets.
1921  *
1922  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1923  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1924  */
1925
1926 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1927                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1928 {
1929         switch (phase) {
1930         case CPU_UP_CANCELED:
1931         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1932         case CPU_DOWN_FAILED:
1933         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1934         case CPU_ONLINE:
1935         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1936         case CPU_DEAD:
1937         case CPU_DEAD_FROZEN:
1938                 common_cpu_mem_hotplug_unplug(1);
1939                 break;
1940         default:
1941                 return NOTIFY_DONE;
1942         }
1943
1944         return NOTIFY_OK;
1945 }
1946
1947 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1948 /*
1949  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1950  * Call this routine anytime after you change
1951  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1952  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1953  */
1954
1955 void cpuset_track_online_nodes(void)
1956 {
1957         common_cpu_mem_hotplug_unplug(0);
1958 }
1959 #endif
1960
1961 /**
1962  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1963  *
1964  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1965  **/
1966
1967 void __init cpuset_init_smp(void)
1968 {
1969         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1970         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1971
1972         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1973 }
1974
1975 /**
1976  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1977  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1978  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1979  *
1980  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1981  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1982  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1983  * tasks cpuset.
1984  **/
1985
1986 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1987 {
1988         mutex_lock(&callback_mutex);
1989         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1990         mutex_unlock(&callback_mutex);
1991 }
1992
1993 /**
1994  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1995  * Must be called with callback_mutex held.
1996  **/
1997 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1998 {
1999         task_lock(tsk);
2000         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2001         task_unlock(tsk);
2002 }
2003
2004 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2005 {
2006         nodes_setall(current->mems_allowed);
2007 }
2008
2009 /**
2010  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2011  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2012  *
2013  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2014  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2015  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2016  * tasks cpuset.
2017  **/
2018
2019 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2020 {
2021         nodemask_t mask;
2022
2023         mutex_lock(&callback_mutex);
2024         task_lock(tsk);
2025         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2026         task_unlock(tsk);
2027         mutex_unlock(&callback_mutex);
2028
2029         return mask;
2030 }
2031
2032 /**
2033  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2034  * @nodemask: the nodemask to be checked
2035  *
2036  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2037  */
2038 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2039 {
2040         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2045  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2046  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2047  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2048  */
2049 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2050 {
2051         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2052                 cs = cs->parent;
2053         return cs;
2054 }
2055
2056 /**
2057  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2058  * @z: is this zone on an allowed node?
2059  * @gfp_mask: memory allocation flags
2060  *
2061  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2062  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2063  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2064  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2065  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2066  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2067  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2068  * Otherwise, no.
2069  *
2070  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2071  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2072  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2073  * from an enclosing cpuset.
2074  *
2075  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2076  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2077  *
2078  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2079  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2080  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2081  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2082  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2083  *
2084  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2085  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2086  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2087  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2088  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2089  *
2090  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2091  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2092  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2093  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2094  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2095  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2096  * mutex.
2097  *
2098  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2099  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2100  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2101  * in interrupt, of course).
2102  *
2103  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2104  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2105  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2106  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2107  * affect that:
2108  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2109  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2110  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2111  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2112  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2113  *
2114  * Rule:
2115  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2116  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2117  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2118  */
2119
2120 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2121 {
2122         int node;                       /* node that zone z is on */
2123         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2124         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2125
2126         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2127                 return 1;
2128         node = zone_to_nid(z);
2129         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2130         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2131                 return 1;
2132         /*
2133          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2134          * been OOM killed to get memory anywhere.
2135          */
2136         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2137                 return 1;
2138         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2139                 return 0;
2140
2141         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2142                 return 1;
2143
2144         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2145         mutex_lock(&callback_mutex);
2146
2147         task_lock(current);
2148         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2149         task_unlock(current);
2150
2151         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2152         mutex_unlock(&callback_mutex);
2153         return allowed;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2158  * @z: is this zone on an allowed node?
2159  * @gfp_mask: memory allocation flags
2160  *
2161  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2162  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2163  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2164  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2165  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2166  *
2167  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2168  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2169  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2170  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2171  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2172  *
2173  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2174  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2175  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2176  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2177  * It never sleeps.
2178  */
2179
2180 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2181 {
2182         int node;                       /* node that zone z is on */
2183
2184         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2185                 return 1;
2186         node = zone_to_nid(z);
2187         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2188                 return 1;
2189         /*
2190          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2191          * been OOM killed to get memory anywhere.
2192          */
2193         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2194                 return 1;
2195         return 0;
2196 }
2197
2198 /**
2199  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2200  *
2201  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2202  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2203  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2204  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2205  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2206  * must be taken inside callback_mutex.
2207  */
2208
2209 void cpuset_lock(void)
2210 {
2211         mutex_lock(&callback_mutex);
2212 }
2213
2214 /**
2215  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2216  *
2217  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2218  */
2219
2220 void cpuset_unlock(void)
2221 {
2222         mutex_unlock(&callback_mutex);
2223 }
2224
2225 /**
2226  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2227  *
2228  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2229  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2230  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2231  * to determine on which node to start looking, as it will for
2232  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2233  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2234  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2235  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2236  *
2237  * We don't have to worry about the returned node being offline
2238  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2239  *
2240  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2241  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2242  * should not be possible for the following code to return an
2243  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2244  * is not returning the node where the allocation must be, only
2245  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2246  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2247  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2248  * See kmem_cache_alloc_node().
2249  */
2250
2251 int cpuset_mem_spread_node(void)
2252 {
2253         int node;
2254
2255         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2256         if (node == MAX_NUMNODES)
2257                 node = first_node(current->mems_allowed);
2258         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2259         return node;
2260 }
2261 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2262
2263 /**
2264  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2265  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2266  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2267  *
2268  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2269  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2270  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2271  * to the other.
2272  **/
2273
2274 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2275                                    const struct task_struct *tsk2)
2276 {
2277         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2282  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2283  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2284  */
2285
2286 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2287
2288 /**
2289  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2290  *
2291  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2292  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2293  *
2294  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2295  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2296  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2297  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2298  * or writing dirty pages.
2299  *
2300  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2301  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2302  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2303  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2304  **/
2305
2306 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2307 {
2308         task_lock(current);
2309         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2310         task_unlock(current);
2311 }
2312
2313 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2314 /*
2315  * proc_cpuset_show()
2316  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2317  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2318  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2319  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2320  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2321  *    anyway.
2322  */
2323 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2324 {
2325         struct pid *pid;
2326         struct task_struct *tsk;
2327         char *buf;
2328         struct cgroup_subsys_state *css;
2329         int retval;
2330
2331         retval = -ENOMEM;
2332         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2333         if (!buf)
2334                 goto out;
2335
2336         retval = -ESRCH;
2337         pid = m->private;
2338         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2339         if (!tsk)
2340                 goto out_free;
2341
2342         retval = -EINVAL;
2343         cgroup_lock();
2344         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2345         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2346         if (retval < 0)
2347                 goto out_unlock;
2348         seq_puts(m, buf);
2349         seq_putc(m, '\n');
2350 out_unlock:
2351         cgroup_unlock();
2352         put_task_struct(tsk);
2353 out_free:
2354         kfree(buf);
2355 out:
2356         return retval;
2357 }
2358
2359 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2360 {
2361         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2362         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2363 }
2364
2365 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2366         .open           = cpuset_open,
2367         .read           = seq_read,
2368         .llseek         = seq_lseek,
2369         .release        = single_release,
2370 };
2371 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2372
2373 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2374 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2375 {
2376         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2377         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2378                                         task->cpus_allowed);
2379         seq_printf(m, "\n");
2380         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2381         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2382                                         task->cpus_allowed);
2383         seq_printf(m, "\n");
2384         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2385         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2386                                         task->mems_allowed);
2387         seq_printf(m, "\n");
2388         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2389         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2390                                         task->mems_allowed);
2391         seq_printf(m, "\n");
2392 }