cpuset: use seq_*mask_* to print masks
[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  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/module.h>
40 #include <linux/mount.h>
41 #include <linux/namei.h>
42 #include <linux/pagemap.h>
43 #include <linux/proc_fs.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/sched.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/security.h>
48 #include <linux/slab.h>
49 #include <linux/spinlock.h>
50 #include <linux/stat.h>
51 #include <linux/string.h>
52 #include <linux/time.h>
53 #include <linux/backing-dev.h>
54 #include <linux/sort.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57 #include <asm/atomic.h>
58 #include <linux/mutex.h>
59 #include <linux/workqueue.h>
60 #include <linux/cgroup.h>
61
62 /*
63  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
64  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
65  * short circuit some hooks.
66  */
67 int number_of_cpusets __read_mostly;
68
69 /* Forward declare cgroup structures */
70 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
71 struct cpuset;
72
73 /* See "Frequency meter" comments, below. */
74
75 struct fmeter {
76         int cnt;                /* unprocessed events count */
77         int val;                /* most recent output value */
78         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
79         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
80 };
81
82 struct cpuset {
83         struct cgroup_subsys_state css;
84
85         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
86         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
87         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
88
89         struct cpuset *parent;          /* my parent */
90
91         /*
92          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
93          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
94          */
95         int mems_generation;
96
97         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
98
99         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
100         int pn;
101
102         /* for custom sched domain */
103         int relax_domain_level;
104
105         /* used for walking a cpuset heirarchy */
106         struct list_head stack_list;
107 };
108
109 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
110 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
111 {
112         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
113                             struct cpuset, css);
114 }
115
116 /* Retrieve the cpuset for a task */
117 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
118 {
119         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
120                             struct cpuset, css);
121 }
122 struct cpuset_hotplug_scanner {
123         struct cgroup_scanner scan;
124         struct cgroup *to;
125 };
126
127 /* bits in struct cpuset flags field */
128 typedef enum {
129         CS_CPU_EXCLUSIVE,
130         CS_MEM_EXCLUSIVE,
131         CS_MEM_HARDWALL,
132         CS_MEMORY_MIGRATE,
133         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
134         CS_SPREAD_PAGE,
135         CS_SPREAD_SLAB,
136 } cpuset_flagbits_t;
137
138 /* convenient tests for these bits */
139 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
140 {
141         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
142 }
143
144 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
145 {
146         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
147 }
148
149 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
150 {
151         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
152 }
153
154 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
155 {
156         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
157 }
158
159 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
160 {
161         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
162 }
163
164 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
165 {
166         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
167 }
168
169 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
170 {
171         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
172 }
173
174 /*
175  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
176  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
177  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
178  * the cpuset they're using changes generation.
179  *
180  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
181  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
182  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
183  *
184  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
185  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
186  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
187  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
188  * of its current->mems_allowed.
189  *
190  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
191  * there is no need to mark it atomic.
192  */
193 static int cpuset_mems_generation;
194
195 static struct cpuset top_cpuset = {
196         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
197         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
198         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
199 };
200
201 /*
202  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
203  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
204  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
205  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
206  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
207  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
208  * task_lock() exception", at the end of this comment.
209  *
210  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
211  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
212  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
213  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
214  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
215  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
216  * performing these checks, various callback routines can briefly
217  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
218  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
219  *
220  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
221  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
222  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
223  * __alloc_pages().
224  *
225  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
226  * access to cpusets.
227  *
228  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
229  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
230  *
231  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
232  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
233  * cpumasks and nodemasks.
234  *
235  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
236  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
237  */
238
239 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
240
241 /*
242  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
243  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
244  * silently switch it to mount "cgroup" instead
245  */
246 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
247                          int flags, const char *unused_dev_name,
248                          void *data, struct vfsmount *mnt)
249 {
250         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
251         int ret = -ENODEV;
252         if (cgroup_fs) {
253                 char mountopts[] =
254                         "cpuset,noprefix,"
255                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
256                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
257                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
258                 put_filesystem(cgroup_fs);
259         }
260         return ret;
261 }
262
263 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
264         .name = "cpuset",
265         .get_sb = cpuset_get_sb,
266 };
267
268 /*
269  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
270  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
271  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
272  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
273  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
274  * task, return cpu_online_map.
275  *
276  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
277  * of cpu_online_map.
278  *
279  * Call with callback_mutex held.
280  */
281
282 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
283 {
284         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
285                 cs = cs->parent;
286         if (cs)
287                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
288         else
289                 *pmask = cpu_online_map;
290         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
291 }
292
293 /*
294  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
295  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
296  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
297  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
298  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
299  *
300  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
301  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
302  *
303  * Call with callback_mutex held.
304  */
305
306 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
307 {
308         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
309                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
310                 cs = cs->parent;
311         if (cs)
312                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
313                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
314         else
315                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
316         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
317 }
318
319 /**
320  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
321  *
322  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
323  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
324  * mempolicy to the new value.
325  *
326  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
327  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
328  * Do not call this routine if in_interrupt().
329  *
330  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
331  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
332  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
333  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
334  * call.
335  *
336  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
337  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
338  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
339  *
340  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
341  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
342  * an old value of mems_generation.  However this really only
343  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
344  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
345  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
346  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
347  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
348  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
349  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
350  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
351  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
352  * even exist.
353  *
354  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
355  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
356  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
357  * task has been modifying its cpuset.
358  */
359
360 void cpuset_update_task_memory_state(void)
361 {
362         int my_cpusets_mem_gen;
363         struct task_struct *tsk = current;
364         struct cpuset *cs;
365
366         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
367                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
368                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
369         } else {
370                 rcu_read_lock();
371                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(tsk)->mems_generation;
372                 rcu_read_unlock();
373         }
374
375         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
376                 mutex_lock(&callback_mutex);
377                 task_lock(tsk);
378                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
379                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
380                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
381                 if (is_spread_page(cs))
382                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
383                 else
384                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
385                 if (is_spread_slab(cs))
386                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
387                 else
388                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
389                 task_unlock(tsk);
390                 mutex_unlock(&callback_mutex);
391                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
392         }
393 }
394
395 /*
396  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
397  *
398  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
399  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
400  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
401  */
402
403 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
404 {
405         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
406                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
407                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
408                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
409 }
410
411 /*
412  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
413  *                     follows the structural rules for cpusets.
414  *
415  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
416  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
417  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
418  * cgroup_mutex held.
419  *
420  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
421  * such as list traversal that depend on the actual address of the
422  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
423  *
424  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
425  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
426  * or flags changed to new, trial values.
427  *
428  * Return 0 if valid, -errno if not.
429  */
430
431 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
432 {
433         struct cgroup *cont;
434         struct cpuset *c, *par;
435
436         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
437         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
438                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
439                         return -EBUSY;
440         }
441
442         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
443         if (cur == &top_cpuset)
444                 return 0;
445
446         par = cur->parent;
447
448         /* We must be a subset of our parent cpuset */
449         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
450                 return -EACCES;
451
452         /*
453          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
454          * overlap
455          */
456         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
457                 c = cgroup_cs(cont);
458                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
459                     c != cur &&
460                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
461                         return -EINVAL;
462                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
463                     c != cur &&
464                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
465                         return -EINVAL;
466         }
467
468         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
469         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
470                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
471                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
472                         return -ENOSPC;
473                 }
474         }
475
476         return 0;
477 }
478
479 /*
480  * Helper routine for generate_sched_domains().
481  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
482  */
483 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
484 {
485         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
486 }
487
488 static void
489 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
490 {
491         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
492                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
493         return;
494 }
495
496 static void
497 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
498 {
499         LIST_HEAD(q);
500
501         list_add(&c->stack_list, &q);
502         while (!list_empty(&q)) {
503                 struct cpuset *cp;
504                 struct cgroup *cont;
505                 struct cpuset *child;
506
507                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
508                 list_del(q.next);
509
510                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
511                         continue;
512
513                 if (is_sched_load_balance(cp))
514                         update_domain_attr(dattr, cp);
515
516                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
517                         child = cgroup_cs(cont);
518                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
519                 }
520         }
521 }
522
523 /*
524  * generate_sched_domains()
525  *
526  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
527  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
528  * union is a subset of that set.
529  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched.c
530  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
531  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
532  * partition.
533  *
534  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
535  * for a background explanation of this.
536  *
537  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
538  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
539  * domains when operating in the severe memory shortage situations
540  * that could cause allocation failures below.
541  *
542  * Must be called with cgroup_lock held.
543  *
544  * The three key local variables below are:
545  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
546  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
547  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
548  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
549  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
550  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
551  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
552  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
553  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
554  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
555  *         is a subset of one of these domains, while there are as
556  *         many such domains as possible, each as small as possible.
557  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
558  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
559  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
560  *         value to determine what partition elements (sched domains)
561  *         were changed (added or removed.)
562  *
563  * Finding the best partition (set of domains):
564  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
565  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
566  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
567  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
568  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
569  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
570  *      any such pairs.
571  *
572  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
573  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
574  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
575  *      partition_sched_domains().
576  */
577 static int generate_sched_domains(cpumask_t **domains,
578                         struct sched_domain_attr **attributes)
579 {
580         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned */
581         struct cpuset *cp;      /* scans q */
582         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
583         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
584         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
585         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
586         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
587         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
588         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
589
590         ndoms = 0;
591         doms = NULL;
592         dattr = NULL;
593         csa = NULL;
594
595         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
596         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
597                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
598                 if (!doms)
599                         goto done;
600
601                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
602                 if (dattr) {
603                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
604                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
605                 }
606                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
607
608                 ndoms = 1;
609                 goto done;
610         }
611
612         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
613         if (!csa)
614                 goto done;
615         csn = 0;
616
617         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
618         while (!list_empty(&q)) {
619                 struct cgroup *cont;
620                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
621
622                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
623                 list_del(q.next);
624
625                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
626                         continue;
627
628                 /*
629                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
630                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
631                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
632                  * domain.
633                  */
634                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
635                         csa[csn++] = cp;
636                         continue;
637                 }
638
639                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
640                         child = cgroup_cs(cont);
641                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
642                 }
643         }
644
645         for (i = 0; i < csn; i++)
646                 csa[i]->pn = i;
647         ndoms = csn;
648
649 restart:
650         /* Find the best partition (set of sched domains) */
651         for (i = 0; i < csn; i++) {
652                 struct cpuset *a = csa[i];
653                 int apn = a->pn;
654
655                 for (j = 0; j < csn; j++) {
656                         struct cpuset *b = csa[j];
657                         int bpn = b->pn;
658
659                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
660                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
661                                         struct cpuset *c = csa[k];
662
663                                         if (c->pn == bpn)
664                                                 c->pn = apn;
665                                 }
666                                 ndoms--;        /* one less element */
667                                 goto restart;
668                         }
669                 }
670         }
671
672         /*
673          * Now we know how many domains to create.
674          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
675          */
676         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
677         if (!doms) {
678                 ndoms = 0;
679                 goto done;
680         }
681
682         /*
683          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
684          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
685          */
686         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
687
688         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
689                 struct cpuset *a = csa[i];
690                 cpumask_t *dp;
691                 int apn = a->pn;
692
693                 if (apn < 0) {
694                         /* Skip completed partitions */
695                         continue;
696                 }
697
698                 dp = doms + nslot;
699
700                 if (nslot == ndoms) {
701                         static int warnings = 10;
702                         if (warnings) {
703                                 printk(KERN_WARNING
704                                  "rebuild_sched_domains confused:"
705                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
706                                   " apn %d\n",
707                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
708                                 warnings--;
709                         }
710                         continue;
711                 }
712
713                 cpus_clear(*dp);
714                 if (dattr)
715                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
716                 for (j = i; j < csn; j++) {
717                         struct cpuset *b = csa[j];
718
719                         if (apn == b->pn) {
720                                 cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
721                                 if (dattr)
722                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
723
724                                 /* Done with this partition */
725                                 b->pn = -1;
726                         }
727                 }
728                 nslot++;
729         }
730         BUG_ON(nslot != ndoms);
731
732 done:
733         kfree(csa);
734
735         *domains    = doms;
736         *attributes = dattr;
737         return ndoms;
738 }
739
740 /*
741  * Rebuild scheduler domains.
742  *
743  * Call with neither cgroup_mutex held nor within get_online_cpus().
744  * Takes both cgroup_mutex and get_online_cpus().
745  *
746  * Cannot be directly called from cpuset code handling changes
747  * to the cpuset pseudo-filesystem, because it cannot be called
748  * from code that already holds cgroup_mutex.
749  */
750 static void do_rebuild_sched_domains(struct work_struct *unused)
751 {
752         struct sched_domain_attr *attr;
753         cpumask_t *doms;
754         int ndoms;
755
756         get_online_cpus();
757
758         /* Generate domain masks and attrs */
759         cgroup_lock();
760         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
761         cgroup_unlock();
762
763         /* Have scheduler rebuild the domains */
764         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
765
766         put_online_cpus();
767 }
768
769 static DECLARE_WORK(rebuild_sched_domains_work, do_rebuild_sched_domains);
770
771 /*
772  * Rebuild scheduler domains, asynchronously via workqueue.
773  *
774  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
775  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
776  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
777  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
778  * scheduler's dynamic sched domains.
779  *
780  * The rebuild_sched_domains() and partition_sched_domains()
781  * routines must nest cgroup_lock() inside get_online_cpus(),
782  * but such cpuset changes as these must nest that locking the
783  * other way, holding cgroup_lock() for much of the code.
784  *
785  * So in order to avoid an ABBA deadlock, the cpuset code handling
786  * these user changes delegates the actual sched domain rebuilding
787  * to a separate workqueue thread, which ends up processing the
788  * above do_rebuild_sched_domains() function.
789  */
790 static void async_rebuild_sched_domains(void)
791 {
792         schedule_work(&rebuild_sched_domains_work);
793 }
794
795 /*
796  * Accomplishes the same scheduler domain rebuild as the above
797  * async_rebuild_sched_domains(), however it directly calls the
798  * rebuild routine synchronously rather than calling it via an
799  * asynchronous work thread.
800  *
801  * This can only be called from code that is not holding
802  * cgroup_mutex (not nested in a cgroup_lock() call.)
803  */
804 void rebuild_sched_domains(void)
805 {
806         do_rebuild_sched_domains(NULL);
807 }
808
809 /**
810  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
811  * @tsk: task to test
812  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
813  *
814  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
815  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
816  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
817  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
818  */
819 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
820                                struct cgroup_scanner *scan)
821 {
822         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
823                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
824 }
825
826 /**
827  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
828  * @tsk: task to test
829  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
830  *
831  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
832  * cpus_allowed mask needs to be changed.
833  *
834  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
835  * holding cgroup_lock() at this point.
836  */
837 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
838                                   struct cgroup_scanner *scan)
839 {
840         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
841 }
842
843 /**
844  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
845  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
846  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to cgroup_scan_tasks()
847  *
848  * Called with cgroup_mutex held
849  *
850  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
851  * calling callback functions for each.
852  *
853  * No return value. It's guaranteed that cgroup_scan_tasks() always returns 0
854  * if @heap != NULL.
855  */
856 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
857 {
858         struct cgroup_scanner scan;
859
860         scan.cg = cs->css.cgroup;
861         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
862         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
863         scan.heap = heap;
864         cgroup_scan_tasks(&scan);
865 }
866
867 /**
868  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
869  * @cs: the cpuset to consider
870  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
871  */
872 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
873 {
874         struct ptr_heap heap;
875         struct cpuset trialcs;
876         int retval;
877         int is_load_balanced;
878
879         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
880         if (cs == &top_cpuset)
881                 return -EACCES;
882
883         trialcs = *cs;
884
885         /*
886          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
887          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
888          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
889          * with tasks have cpus.
890          */
891         if (!*buf) {
892                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
893         } else {
894                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
895                 if (retval < 0)
896                         return retval;
897
898                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
899                         return -EINVAL;
900         }
901         retval = validate_change(cs, &trialcs);
902         if (retval < 0)
903                 return retval;
904
905         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
906         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
907                 return 0;
908
909         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
910         if (retval)
911                 return retval;
912
913         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
914
915         mutex_lock(&callback_mutex);
916         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
917         mutex_unlock(&callback_mutex);
918
919         /*
920          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
921          * that need an update.
922          */
923         update_tasks_cpumask(cs, &heap);
924
925         heap_free(&heap);
926
927         if (is_load_balanced)
928                 async_rebuild_sched_domains();
929         return 0;
930 }
931
932 /*
933  * cpuset_migrate_mm
934  *
935  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
936  *
937  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
938  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
939  *
940  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
941  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
942  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
943  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
944  *    our task's cpuset.
945  *
946  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
947  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
948  *
949  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
950  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
951  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
952  *    migrating memory region.
953  *
954  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
955  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
956  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
957  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
958  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
959  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
960  *    nodemask.
961  */
962
963 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
964                                                         const nodemask_t *to)
965 {
966         struct task_struct *tsk = current;
967
968         cpuset_update_task_memory_state();
969
970         mutex_lock(&callback_mutex);
971         tsk->mems_allowed = *to;
972         mutex_unlock(&callback_mutex);
973
974         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
975
976         mutex_lock(&callback_mutex);
977         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
978         mutex_unlock(&callback_mutex);
979 }
980
981 static void *cpuset_being_rebound;
982
983 /**
984  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
985  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
986  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
987  *
988  * Called with cgroup_mutex held
989  * Return 0 if successful, -errno if not.
990  */
991 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
992 {
993         struct task_struct *p;
994         struct mm_struct **mmarray;
995         int i, n, ntasks;
996         int migrate;
997         int fudge;
998         struct cgroup_iter it;
999         int retval;
1000
1001         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1002
1003         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
1004         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
1005         retval = -ENOMEM;
1006
1007         /*
1008          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
1009          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
1010          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
1011          * few more lines of code, we can retry until we get a big
1012          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
1013          */
1014         while (1) {
1015                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
1016                 ntasks += fudge;
1017                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
1018                 if (!mmarray)
1019                         goto done;
1020                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
1021                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
1022                         break;                          /* got enough */
1023                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
1024                 kfree(mmarray);
1025         }
1026
1027         n = 0;
1028
1029         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
1030         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
1031         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
1032                 struct mm_struct *mm;
1033
1034                 if (n >= ntasks) {
1035                         printk(KERN_WARNING
1036                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1037                         break;
1038                 }
1039                 mm = get_task_mm(p);
1040                 if (!mm)
1041                         continue;
1042                 mmarray[n++] = mm;
1043         }
1044         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1045         read_unlock(&tasklist_lock);
1046
1047         /*
1048          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1049          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1050          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1051          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1052          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1053          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1054          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1055          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1056          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1057          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1058          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1059          */
1060         migrate = is_memory_migrate(cs);
1061         for (i = 0; i < n; i++) {
1062                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1063
1064                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1065                 if (migrate)
1066                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1067                 mmput(mm);
1068         }
1069
1070         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1071         kfree(mmarray);
1072         cpuset_being_rebound = NULL;
1073         retval = 0;
1074 done:
1075         return retval;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1080  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1081  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1082  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1083  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1084  * pages to the new memory.
1085  *
1086  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1087  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1088  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1089  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1090  */
1091 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1092 {
1093         struct cpuset trialcs;
1094         nodemask_t oldmem;
1095         int retval;
1096
1097         /*
1098          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1099          * it's read-only
1100          */
1101         if (cs == &top_cpuset)
1102                 return -EACCES;
1103
1104         trialcs = *cs;
1105
1106         /*
1107          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1108          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1109          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1110          * with tasks have memory.
1111          */
1112         if (!*buf) {
1113                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1114         } else {
1115                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1116                 if (retval < 0)
1117                         goto done;
1118
1119                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1120                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1121                         return -EINVAL;
1122         }
1123         oldmem = cs->mems_allowed;
1124         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1125                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1126                 goto done;
1127         }
1128         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1129         if (retval < 0)
1130                 goto done;
1131
1132         mutex_lock(&callback_mutex);
1133         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1134         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1135         mutex_unlock(&callback_mutex);
1136
1137         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1138 done:
1139         return retval;
1140 }
1141
1142 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1143 {
1144         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1145 }
1146
1147 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1148 {
1149         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1150                 return -EINVAL;
1151
1152         if (val != cs->relax_domain_level) {
1153                 cs->relax_domain_level = val;
1154                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1155                         async_rebuild_sched_domains();
1156         }
1157
1158         return 0;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1163  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1164  * cs:          the cpuset to update
1165  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1166  *
1167  * Call with cgroup_mutex held.
1168  */
1169
1170 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1171                        int turning_on)
1172 {
1173         struct cpuset trialcs;
1174         int err;
1175         int balance_flag_changed;
1176
1177         trialcs = *cs;
1178         if (turning_on)
1179                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1180         else
1181                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1182
1183         err = validate_change(cs, &trialcs);
1184         if (err < 0)
1185                 return err;
1186
1187         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1188                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1189
1190         mutex_lock(&callback_mutex);
1191         cs->flags = trialcs.flags;
1192         mutex_unlock(&callback_mutex);
1193
1194         if (!cpus_empty(trialcs.cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1195                 async_rebuild_sched_domains();
1196
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1202  *
1203  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1204  * event frequency meter.  There are four routines:
1205  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1206  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1207  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1208  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1209  *
1210  * A common data structure is passed to each of these routines,
1211  * which is used to keep track of the state required to manage the
1212  * frequency meter and its digital filter.
1213  *
1214  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1215  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1216  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1217  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1218  *
1219  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1220  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1221  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1222  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1223  *
1224  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1225  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1226  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1227  * will be stable.
1228  *
1229  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1230  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1231  *
1232  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1233  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1234  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1235  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1236  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1237  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1238  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1239  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1240  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1241  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1242  * each event.
1243  */
1244
1245 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1246 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1247 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1248 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1249
1250 /* Initialize a frequency meter */
1251 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1252 {
1253         fmp->cnt = 0;
1254         fmp->val = 0;
1255         fmp->time = 0;
1256         spin_lock_init(&fmp->lock);
1257 }
1258
1259 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1260 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1261 {
1262         time_t now = get_seconds();
1263         time_t ticks = now - fmp->time;
1264
1265         if (ticks == 0)
1266                 return;
1267
1268         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1269         while (ticks-- > 0)
1270                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1271         fmp->time = now;
1272
1273         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1274         fmp->cnt = 0;
1275 }
1276
1277 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1278 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1279 {
1280         spin_lock(&fmp->lock);
1281         fmeter_update(fmp);
1282         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1283         spin_unlock(&fmp->lock);
1284 }
1285
1286 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1287 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1288 {
1289         int val;
1290
1291         spin_lock(&fmp->lock);
1292         fmeter_update(fmp);
1293         val = fmp->val;
1294         spin_unlock(&fmp->lock);
1295         return val;
1296 }
1297
1298 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1299 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1300                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1301 {
1302         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1303
1304         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1305                 return -ENOSPC;
1306         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1307                 cpumask_t mask;
1308
1309                 mutex_lock(&callback_mutex);
1310                 mask = cs->cpus_allowed;
1311                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1312                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1313                         return -EINVAL;
1314         }
1315
1316         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1317 }
1318
1319 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1320                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1321                           struct task_struct *tsk)
1322 {
1323         cpumask_t cpus;
1324         nodemask_t from, to;
1325         struct mm_struct *mm;
1326         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1327         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1328         int err;
1329
1330         mutex_lock(&callback_mutex);
1331         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1332         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1333         mutex_unlock(&callback_mutex);
1334         if (err)
1335                 return;
1336
1337         from = oldcs->mems_allowed;
1338         to = cs->mems_allowed;
1339         mm = get_task_mm(tsk);
1340         if (mm) {
1341                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1342                 if (is_memory_migrate(cs))
1343                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1344                 mmput(mm);
1345         }
1346
1347 }
1348
1349 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1350
1351 typedef enum {
1352         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1353         FILE_CPULIST,
1354         FILE_MEMLIST,
1355         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1356         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1357         FILE_MEM_HARDWALL,
1358         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1359         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1360         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1361         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1362         FILE_SPREAD_PAGE,
1363         FILE_SPREAD_SLAB,
1364 } cpuset_filetype_t;
1365
1366 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1367 {
1368         int retval = 0;
1369         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1370         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1371
1372         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1373                 return -ENODEV;
1374
1375         switch (type) {
1376         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1377                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1378                 break;
1379         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1380                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1381                 break;
1382         case FILE_MEM_HARDWALL:
1383                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1384                 break;
1385         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1386                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1387                 break;
1388         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1389                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1390                 break;
1391         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1392                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1393                 break;
1394         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1395                 retval = -EACCES;
1396                 break;
1397         case FILE_SPREAD_PAGE:
1398                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1399                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1400                 break;
1401         case FILE_SPREAD_SLAB:
1402                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1403                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1404                 break;
1405         default:
1406                 retval = -EINVAL;
1407                 break;
1408         }
1409         cgroup_unlock();
1410         return retval;
1411 }
1412
1413 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1414 {
1415         int retval = 0;
1416         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1417         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1418
1419         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1420                 return -ENODEV;
1421
1422         switch (type) {
1423         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1424                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1425                 break;
1426         default:
1427                 retval = -EINVAL;
1428                 break;
1429         }
1430         cgroup_unlock();
1431         return retval;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1436  */
1437 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1438                                 const char *buf)
1439 {
1440         int retval = 0;
1441
1442         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1443                 return -ENODEV;
1444
1445         switch (cft->private) {
1446         case FILE_CPULIST:
1447                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1448                 break;
1449         case FILE_MEMLIST:
1450                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1451                 break;
1452         default:
1453                 retval = -EINVAL;
1454                 break;
1455         }
1456         cgroup_unlock();
1457         return retval;
1458 }
1459
1460 /*
1461  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1462  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1463  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1464  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1465  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1466  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1467  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1468  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1469  * across a page fault.
1470  */
1471
1472 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1473 {
1474         cpumask_t mask;
1475
1476         mutex_lock(&callback_mutex);
1477         mask = cs->cpus_allowed;
1478         mutex_unlock(&callback_mutex);
1479
1480         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1481 }
1482
1483 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1484 {
1485         nodemask_t mask;
1486
1487         mutex_lock(&callback_mutex);
1488         mask = cs->mems_allowed;
1489         mutex_unlock(&callback_mutex);
1490
1491         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1492 }
1493
1494 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1495                                        struct cftype *cft,
1496                                        struct file *file,
1497                                        char __user *buf,
1498                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1499 {
1500         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1501         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1502         char *page;
1503         ssize_t retval = 0;
1504         char *s;
1505
1506         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1507                 return -ENOMEM;
1508
1509         s = page;
1510
1511         switch (type) {
1512         case FILE_CPULIST:
1513                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1514                 break;
1515         case FILE_MEMLIST:
1516                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1517                 break;
1518         default:
1519                 retval = -EINVAL;
1520                 goto out;
1521         }
1522         *s++ = '\n';
1523
1524         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1525 out:
1526         free_page((unsigned long)page);
1527         return retval;
1528 }
1529
1530 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1531 {
1532         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1533         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1534         switch (type) {
1535         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1536                 return is_cpu_exclusive(cs);
1537         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1538                 return is_mem_exclusive(cs);
1539         case FILE_MEM_HARDWALL:
1540                 return is_mem_hardwall(cs);
1541         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1542                 return is_sched_load_balance(cs);
1543         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1544                 return is_memory_migrate(cs);
1545         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1546                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1547         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1548                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1549         case FILE_SPREAD_PAGE:
1550                 return is_spread_page(cs);
1551         case FILE_SPREAD_SLAB:
1552                 return is_spread_slab(cs);
1553         default:
1554                 BUG();
1555         }
1556
1557         /* Unreachable but makes gcc happy */
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1562 {
1563         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1564         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1565         switch (type) {
1566         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1567                 return cs->relax_domain_level;
1568         default:
1569                 BUG();
1570         }
1571
1572         /* Unrechable but makes gcc happy */
1573         return 0;
1574 }
1575
1576
1577 /*
1578  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1579  */
1580
1581 static struct cftype files[] = {
1582         {
1583                 .name = "cpus",
1584                 .read = cpuset_common_file_read,
1585                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1586                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1587                 .private = FILE_CPULIST,
1588         },
1589
1590         {
1591                 .name = "mems",
1592                 .read = cpuset_common_file_read,
1593                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1594                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1595                 .private = FILE_MEMLIST,
1596         },
1597
1598         {
1599                 .name = "cpu_exclusive",
1600                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1601                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1602                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1603         },
1604
1605         {
1606                 .name = "mem_exclusive",
1607                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1608                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1609                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1610         },
1611
1612         {
1613                 .name = "mem_hardwall",
1614                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1615                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1616                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1617         },
1618
1619         {
1620                 .name = "sched_load_balance",
1621                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1622                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1623                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1624         },
1625
1626         {
1627                 .name = "sched_relax_domain_level",
1628                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1629                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1630                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1631         },
1632
1633         {
1634                 .name = "memory_migrate",
1635                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1636                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1637                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1638         },
1639
1640         {
1641                 .name = "memory_pressure",
1642                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1643                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1644                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1645         },
1646
1647         {
1648                 .name = "memory_spread_page",
1649                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1650                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1651                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1652         },
1653
1654         {
1655                 .name = "memory_spread_slab",
1656                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1657                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1658                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1659         },
1660 };
1661
1662 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1663         .name = "memory_pressure_enabled",
1664         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1665         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1666         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1667 };
1668
1669 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1670 {
1671         int err;
1672
1673         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1674         if (err)
1675                 return err;
1676         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1677         if (!cont->parent)
1678                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1679                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1680         return err;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1685  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1686  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1687  * be moved into 'cgroup'.
1688  *
1689  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1690  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1691  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1692  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1693  *
1694  * If this becomes a problem for some users who wish to
1695  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1696  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1697  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1698  * held.
1699  */
1700 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1701                               struct cgroup *cgroup)
1702 {
1703         struct cgroup *parent, *child;
1704         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1705
1706         parent = cgroup->parent;
1707         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1708                 cs = cgroup_cs(child);
1709                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1710                         return;
1711         }
1712         cs = cgroup_cs(cgroup);
1713         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1714
1715         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1716         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1717         return;
1718 }
1719
1720 /*
1721  *      cpuset_create - create a cpuset
1722  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1723  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1724  */
1725
1726 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1727         struct cgroup_subsys *ss,
1728         struct cgroup *cont)
1729 {
1730         struct cpuset *cs;
1731         struct cpuset *parent;
1732
1733         if (!cont->parent) {
1734                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1735                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1736                 return &top_cpuset.css;
1737         }
1738         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1739         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1740         if (!cs)
1741                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1742
1743         cpuset_update_task_memory_state();
1744         cs->flags = 0;
1745         if (is_spread_page(parent))
1746                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1747         if (is_spread_slab(parent))
1748                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1749         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1750         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1751         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1752         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1753         fmeter_init(&cs->fmeter);
1754         cs->relax_domain_level = -1;
1755
1756         cs->parent = parent;
1757         number_of_cpusets++;
1758         return &cs->css ;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1763  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1764  * will call async_rebuild_sched_domains().
1765  */
1766
1767 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1768 {
1769         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1770
1771         cpuset_update_task_memory_state();
1772
1773         if (is_sched_load_balance(cs))
1774                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1775
1776         number_of_cpusets--;
1777         kfree(cs);
1778 }
1779
1780 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1781         .name = "cpuset",
1782         .create = cpuset_create,
1783         .destroy = cpuset_destroy,
1784         .can_attach = cpuset_can_attach,
1785         .attach = cpuset_attach,
1786         .populate = cpuset_populate,
1787         .post_clone = cpuset_post_clone,
1788         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1789         .early_init = 1,
1790 };
1791
1792 /*
1793  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1794  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1795  * are harmless.
1796  */
1797
1798 int __init cpuset_init_early(void)
1799 {
1800         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1801         return 0;
1802 }
1803
1804
1805 /**
1806  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1807  *
1808  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1809  **/
1810
1811 int __init cpuset_init(void)
1812 {
1813         int err = 0;
1814
1815         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1816         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1817
1818         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1819         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1820         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1821         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1822
1823         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1824         if (err < 0)
1825                 return err;
1826
1827         number_of_cpusets = 1;
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1833  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1834  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1835  *
1836  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1837  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1838  */
1839 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1840                                 struct cgroup_scanner *scan)
1841 {
1842         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1843
1844         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1845         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1846 }
1847
1848 /**
1849  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1850  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1851  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1852  *
1853  * Called with cgroup_mutex held
1854  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1855  *
1856  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1857  * calling callback functions for each.
1858  */
1859 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1860 {
1861         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1862
1863         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1864         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1865         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1866         scan.scan.heap = NULL;
1867         scan.to = to->css.cgroup;
1868
1869         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1870                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1871                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1872 }
1873
1874 /*
1875  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
1876  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1877  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1878  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1879  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1880  *
1881  * Called with cgroup_mutex held
1882  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1883  */
1884 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1885 {
1886         struct cpuset *parent;
1887
1888         /*
1889          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1890          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1891          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1892          */
1893         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1894                 return;
1895
1896         /*
1897          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1898          * has online cpus, so can't be empty).
1899          */
1900         parent = cs->parent;
1901         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1902                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1903                 parent = parent->parent;
1904
1905         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1910  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1911  *
1912  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1913  * cpus_allowed and mems_allowed.
1914  *
1915  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1916  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1917  * any of its children.
1918  *
1919  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1920  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1921  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1922  */
1923 static void scan_for_empty_cpusets(struct cpuset *root)
1924 {
1925         LIST_HEAD(queue);
1926         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1927         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1928         struct cgroup *cont;
1929         nodemask_t oldmems;
1930
1931         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1932
1933         while (!list_empty(&queue)) {
1934                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1935                 list_del(queue.next);
1936                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1937                         child = cgroup_cs(cont);
1938                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1939                 }
1940
1941                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1942                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1943                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1944                         continue;
1945
1946                 oldmems = cp->mems_allowed;
1947
1948                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1949                 mutex_lock(&callback_mutex);
1950                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1951                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1952                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1953                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1954
1955                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1956                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1957                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1958                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1959                 else {
1960                         update_tasks_cpumask(cp, NULL);
1961                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1962                 }
1963         }
1964 }
1965
1966 /*
1967  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1968  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1969  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1970  * but making no active use of cpusets.
1971  *
1972  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1973  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1974  *
1975  * Called within get_online_cpus().  Needs to call cgroup_lock()
1976  * before calling generate_sched_domains().
1977  */
1978 static int cpuset_track_online_cpus(struct notifier_block *unused_nb,
1979                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1980 {
1981         struct sched_domain_attr *attr;
1982         cpumask_t *doms;
1983         int ndoms;
1984
1985         switch (phase) {
1986         case CPU_ONLINE:
1987         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1988         case CPU_DEAD:
1989         case CPU_DEAD_FROZEN:
1990                 break;
1991
1992         default:
1993                 return NOTIFY_DONE;
1994         }
1995
1996         cgroup_lock();
1997         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1998         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1999         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
2000         cgroup_unlock();
2001
2002         /* Have scheduler rebuild the domains */
2003         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
2004
2005         return NOTIFY_OK;
2006 }
2007
2008 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2009 /*
2010  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
2011  * Call this routine anytime after node_states[N_HIGH_MEMORY] changes.
2012  * See also the previous routine cpuset_track_online_cpus().
2013  */
2014 void cpuset_track_online_nodes(void)
2015 {
2016         cgroup_lock();
2017         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2018         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2019         cgroup_unlock();
2020 }
2021 #endif
2022
2023 /**
2024  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2025  *
2026  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2027  **/
2028
2029 void __init cpuset_init_smp(void)
2030 {
2031         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2032         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2033
2034         hotcpu_notifier(cpuset_track_online_cpus, 0);
2035 }
2036
2037 /**
2038  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2039  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2040  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
2041  *
2042  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2043  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2044  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2045  * tasks cpuset.
2046  **/
2047
2048 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2049 {
2050         mutex_lock(&callback_mutex);
2051         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2052         mutex_unlock(&callback_mutex);
2053 }
2054
2055 /**
2056  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2057  * Must be called with callback_mutex held.
2058  **/
2059 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2060 {
2061         task_lock(tsk);
2062         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2063         task_unlock(tsk);
2064 }
2065
2066 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2067 {
2068         nodes_setall(current->mems_allowed);
2069 }
2070
2071 /**
2072  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2073  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2074  *
2075  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2076  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2077  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2078  * tasks cpuset.
2079  **/
2080
2081 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2082 {
2083         nodemask_t mask;
2084
2085         mutex_lock(&callback_mutex);
2086         task_lock(tsk);
2087         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2088         task_unlock(tsk);
2089         mutex_unlock(&callback_mutex);
2090
2091         return mask;
2092 }
2093
2094 /**
2095  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2096  * @nodemask: the nodemask to be checked
2097  *
2098  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2099  */
2100 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2101 {
2102         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2107  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2108  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2109  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2110  */
2111 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2112 {
2113         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2114                 cs = cs->parent;
2115         return cs;
2116 }
2117
2118 /**
2119  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2120  * @z: is this zone on an allowed node?
2121  * @gfp_mask: memory allocation flags
2122  *
2123  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2124  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2125  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2126  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2127  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2128  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2129  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2130  * Otherwise, no.
2131  *
2132  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2133  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2134  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2135  * from an enclosing cpuset.
2136  *
2137  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2138  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2139  *
2140  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2141  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2142  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2143  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2144  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2145  *
2146  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2147  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2148  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2149  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2150  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2151  *
2152  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2153  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2154  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2155  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2156  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2157  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2158  * mutex.
2159  *
2160  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2161  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2162  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2163  * in interrupt, of course).
2164  *
2165  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2166  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2167  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2168  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2169  * affect that:
2170  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2171  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2172  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2173  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2174  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2175  *
2176  * Rule:
2177  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2178  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2179  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2180  */
2181
2182 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2183 {
2184         int node;                       /* node that zone z is on */
2185         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2186         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2187
2188         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2189                 return 1;
2190         node = zone_to_nid(z);
2191         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2192         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2193                 return 1;
2194         /*
2195          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2196          * been OOM killed to get memory anywhere.
2197          */
2198         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2199                 return 1;
2200         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2201                 return 0;
2202
2203         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2204                 return 1;
2205
2206         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2207         mutex_lock(&callback_mutex);
2208
2209         task_lock(current);
2210         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2211         task_unlock(current);
2212
2213         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2214         mutex_unlock(&callback_mutex);
2215         return allowed;
2216 }
2217
2218 /*
2219  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2220  * @z: is this zone on an allowed node?
2221  * @gfp_mask: memory allocation flags
2222  *
2223  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2224  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2225  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2226  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2227  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2228  *
2229  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2230  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2231  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2232  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2233  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2234  *
2235  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2236  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2237  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2238  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2239  * It never sleeps.
2240  */
2241
2242 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2243 {
2244         int node;                       /* node that zone z is on */
2245
2246         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2247                 return 1;
2248         node = zone_to_nid(z);
2249         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2250                 return 1;
2251         /*
2252          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2253          * been OOM killed to get memory anywhere.
2254          */
2255         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2256                 return 1;
2257         return 0;
2258 }
2259
2260 /**
2261  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2262  *
2263  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2264  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2265  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2266  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2267  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2268  * must be taken inside callback_mutex.
2269  */
2270
2271 void cpuset_lock(void)
2272 {
2273         mutex_lock(&callback_mutex);
2274 }
2275
2276 /**
2277  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2278  *
2279  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2280  */
2281
2282 void cpuset_unlock(void)
2283 {
2284         mutex_unlock(&callback_mutex);
2285 }
2286
2287 /**
2288  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2289  *
2290  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2291  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2292  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2293  * to determine on which node to start looking, as it will for
2294  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2295  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2296  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2297  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2298  *
2299  * We don't have to worry about the returned node being offline
2300  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2301  *
2302  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2303  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2304  * should not be possible for the following code to return an
2305  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2306  * is not returning the node where the allocation must be, only
2307  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2308  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2309  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2310  * See kmem_cache_alloc_node().
2311  */
2312
2313 int cpuset_mem_spread_node(void)
2314 {
2315         int node;
2316
2317         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2318         if (node == MAX_NUMNODES)
2319                 node = first_node(current->mems_allowed);
2320         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2321         return node;
2322 }
2323 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2324
2325 /**
2326  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2327  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2328  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2329  *
2330  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2331  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2332  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2333  * to the other.
2334  **/
2335
2336 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2337                                    const struct task_struct *tsk2)
2338 {
2339         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2340 }
2341
2342 /*
2343  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2344  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2345  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2346  */
2347
2348 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2349
2350 /**
2351  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2352  *
2353  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2354  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2355  *
2356  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2357  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2358  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2359  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2360  * or writing dirty pages.
2361  *
2362  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2363  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2364  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2365  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2366  **/
2367
2368 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2369 {
2370         task_lock(current);
2371         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2372         task_unlock(current);
2373 }
2374
2375 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2376 /*
2377  * proc_cpuset_show()
2378  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2379  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2380  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2381  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2382  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2383  *    anyway.
2384  */
2385 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2386 {
2387         struct pid *pid;
2388         struct task_struct *tsk;
2389         char *buf;
2390         struct cgroup_subsys_state *css;
2391         int retval;
2392
2393         retval = -ENOMEM;
2394         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2395         if (!buf)
2396                 goto out;
2397
2398         retval = -ESRCH;
2399         pid = m->private;
2400         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2401         if (!tsk)
2402                 goto out_free;
2403
2404         retval = -EINVAL;
2405         cgroup_lock();
2406         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2407         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2408         if (retval < 0)
2409                 goto out_unlock;
2410         seq_puts(m, buf);
2411         seq_putc(m, '\n');
2412 out_unlock:
2413         cgroup_unlock();
2414         put_task_struct(tsk);
2415 out_free:
2416         kfree(buf);
2417 out:
2418         return retval;
2419 }
2420
2421 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2422 {
2423         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2424         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2425 }
2426
2427 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2428         .open           = cpuset_open,
2429         .read           = seq_read,
2430         .llseek         = seq_lseek,
2431         .release        = single_release,
2432 };
2433 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2434
2435 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2436 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2437 {
2438         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2439         seq_cpumask(m, &task->cpus_allowed);
2440         seq_printf(m, "\n");
2441         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2442         seq_cpumask_list(m, &task->cpus_allowed);
2443         seq_printf(m, "\n");
2444         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2445         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2446         seq_printf(m, "\n");
2447         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2448         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2449         seq_printf(m, "\n");
2450 }