cpuset: remove on stack cpumask_t in cpuset_can_attach()
[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/memory.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <asm/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62
63 /*
64  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
65  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
66  * short circuit some hooks.
67  */
68 int number_of_cpusets __read_mostly;
69
70 /* Forward declare cgroup structures */
71 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
72 struct cpuset;
73
74 /* See "Frequency meter" comments, below. */
75
76 struct fmeter {
77         int cnt;                /* unprocessed events count */
78         int val;                /* most recent output value */
79         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
80         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
81 };
82
83 struct cpuset {
84         struct cgroup_subsys_state css;
85
86         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
87         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
88         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
89
90         struct cpuset *parent;          /* my parent */
91
92         /*
93          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
94          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
95          */
96         int mems_generation;
97
98         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
99
100         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
101         int pn;
102
103         /* for custom sched domain */
104         int relax_domain_level;
105
106         /* used for walking a cpuset heirarchy */
107         struct list_head stack_list;
108 };
109
110 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
111 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
112 {
113         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
114                             struct cpuset, css);
115 }
116
117 /* Retrieve the cpuset for a task */
118 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
119 {
120         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
121                             struct cpuset, css);
122 }
123 struct cpuset_hotplug_scanner {
124         struct cgroup_scanner scan;
125         struct cgroup *to;
126 };
127
128 /* bits in struct cpuset flags field */
129 typedef enum {
130         CS_CPU_EXCLUSIVE,
131         CS_MEM_EXCLUSIVE,
132         CS_MEM_HARDWALL,
133         CS_MEMORY_MIGRATE,
134         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
135         CS_SPREAD_PAGE,
136         CS_SPREAD_SLAB,
137 } cpuset_flagbits_t;
138
139 /* convenient tests for these bits */
140 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
141 {
142         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
143 }
144
145 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
146 {
147         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
148 }
149
150 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
151 {
152         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
153 }
154
155 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
156 {
157         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
158 }
159
160 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
161 {
162         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
163 }
164
165 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
166 {
167         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
168 }
169
170 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
171 {
172         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
173 }
174
175 /*
176  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
177  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
178  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
179  * the cpuset they're using changes generation.
180  *
181  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
182  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
183  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
184  *
185  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
186  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
187  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
188  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
189  * of its current->mems_allowed.
190  *
191  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
192  * there is no need to mark it atomic.
193  */
194 static int cpuset_mems_generation;
195
196 static struct cpuset top_cpuset = {
197         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
198         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
199         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
200 };
201
202 /*
203  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
204  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
205  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
206  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
207  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
208  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
209  * task_lock() exception", at the end of this comment.
210  *
211  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
212  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
213  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
214  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
215  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
216  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
217  * performing these checks, various callback routines can briefly
218  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
219  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
220  *
221  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
222  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
223  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
224  * __alloc_pages().
225  *
226  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
227  * access to cpusets.
228  *
229  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
230  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
231  *
232  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
233  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
234  * cpumasks and nodemasks.
235  *
236  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
237  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
238  */
239
240 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
241
242 /*
243  * cpuset_buffer_lock protects both the cpuset_name and cpuset_nodelist
244  * buffers.  They are statically allocated to prevent using excess stack
245  * when calling cpuset_print_task_mems_allowed().
246  */
247 #define CPUSET_NAME_LEN         (128)
248 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
249 static char cpuset_name[CPUSET_NAME_LEN];
250 static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
251 static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
252
253 /*
254  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
255  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
256  * silently switch it to mount "cgroup" instead
257  */
258 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
259                          int flags, const char *unused_dev_name,
260                          void *data, struct vfsmount *mnt)
261 {
262         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
263         int ret = -ENODEV;
264         if (cgroup_fs) {
265                 char mountopts[] =
266                         "cpuset,noprefix,"
267                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
268                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
269                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
270                 put_filesystem(cgroup_fs);
271         }
272         return ret;
273 }
274
275 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
276         .name = "cpuset",
277         .get_sb = cpuset_get_sb,
278 };
279
280 /*
281  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
282  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
283  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
284  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
285  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
286  * task, return cpu_online_map.
287  *
288  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
289  * of cpu_online_map.
290  *
291  * Call with callback_mutex held.
292  */
293
294 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
295 {
296         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
297                 cs = cs->parent;
298         if (cs)
299                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
300         else
301                 *pmask = cpu_online_map;
302         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
303 }
304
305 /*
306  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
307  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
308  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
309  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
310  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
311  *
312  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
313  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
314  *
315  * Call with callback_mutex held.
316  */
317
318 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
319 {
320         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
321                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
322                 cs = cs->parent;
323         if (cs)
324                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
325                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
326         else
327                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
328         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
329 }
330
331 /**
332  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
333  *
334  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
335  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
336  * mempolicy to the new value.
337  *
338  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
339  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
340  * Do not call this routine if in_interrupt().
341  *
342  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
343  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
344  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
345  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
346  * call.
347  *
348  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
349  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
350  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
351  *
352  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
353  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
354  * an old value of mems_generation.  However this really only
355  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
356  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
357  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
358  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
359  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
360  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
361  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
362  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
363  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
364  * even exist.
365  *
366  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
367  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
368  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
369  * task has been modifying its cpuset.
370  */
371
372 void cpuset_update_task_memory_state(void)
373 {
374         int my_cpusets_mem_gen;
375         struct task_struct *tsk = current;
376         struct cpuset *cs;
377
378         rcu_read_lock();
379         my_cpusets_mem_gen = task_cs(tsk)->mems_generation;
380         rcu_read_unlock();
381
382         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
383                 mutex_lock(&callback_mutex);
384                 task_lock(tsk);
385                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
386                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
387                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
388                 if (is_spread_page(cs))
389                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
390                 else
391                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
392                 if (is_spread_slab(cs))
393                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
394                 else
395                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
396                 task_unlock(tsk);
397                 mutex_unlock(&callback_mutex);
398                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
399         }
400 }
401
402 /*
403  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
404  *
405  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
406  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
407  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
408  */
409
410 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
411 {
412         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
413                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
414                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
415                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
416 }
417
418 /*
419  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
420  *                     follows the structural rules for cpusets.
421  *
422  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
423  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
424  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
425  * cgroup_mutex held.
426  *
427  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
428  * such as list traversal that depend on the actual address of the
429  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
430  *
431  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
432  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
433  * or flags changed to new, trial values.
434  *
435  * Return 0 if valid, -errno if not.
436  */
437
438 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
439 {
440         struct cgroup *cont;
441         struct cpuset *c, *par;
442
443         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
444         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
445                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
446                         return -EBUSY;
447         }
448
449         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
450         if (cur == &top_cpuset)
451                 return 0;
452
453         par = cur->parent;
454
455         /* We must be a subset of our parent cpuset */
456         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
457                 return -EACCES;
458
459         /*
460          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
461          * overlap
462          */
463         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
464                 c = cgroup_cs(cont);
465                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
466                     c != cur &&
467                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
468                         return -EINVAL;
469                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
470                     c != cur &&
471                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
472                         return -EINVAL;
473         }
474
475         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
476         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
477                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
478                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
479                         return -ENOSPC;
480                 }
481         }
482
483         return 0;
484 }
485
486 /*
487  * Helper routine for generate_sched_domains().
488  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
489  */
490 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
491 {
492         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
493 }
494
495 static void
496 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
497 {
498         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
499                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
500         return;
501 }
502
503 static void
504 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
505 {
506         LIST_HEAD(q);
507
508         list_add(&c->stack_list, &q);
509         while (!list_empty(&q)) {
510                 struct cpuset *cp;
511                 struct cgroup *cont;
512                 struct cpuset *child;
513
514                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
515                 list_del(q.next);
516
517                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
518                         continue;
519
520                 if (is_sched_load_balance(cp))
521                         update_domain_attr(dattr, cp);
522
523                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
524                         child = cgroup_cs(cont);
525                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
526                 }
527         }
528 }
529
530 /*
531  * generate_sched_domains()
532  *
533  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
534  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
535  * union is a subset of that set.
536  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched.c
537  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
538  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
539  * partition.
540  *
541  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
542  * for a background explanation of this.
543  *
544  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
545  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
546  * domains when operating in the severe memory shortage situations
547  * that could cause allocation failures below.
548  *
549  * Must be called with cgroup_lock held.
550  *
551  * The three key local variables below are:
552  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
553  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
554  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
555  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
556  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
557  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
558  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
559  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
560  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
561  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
562  *         is a subset of one of these domains, while there are as
563  *         many such domains as possible, each as small as possible.
564  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
565  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
566  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
567  *         value to determine what partition elements (sched domains)
568  *         were changed (added or removed.)
569  *
570  * Finding the best partition (set of domains):
571  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
572  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
573  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
574  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
575  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
576  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
577  *      any such pairs.
578  *
579  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
580  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
581  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
582  *      partition_sched_domains().
583  */
584 static int generate_sched_domains(cpumask_t **domains,
585                         struct sched_domain_attr **attributes)
586 {
587         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned */
588         struct cpuset *cp;      /* scans q */
589         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
590         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
591         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
592         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
593         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
594         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
595         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
596
597         doms = NULL;
598         dattr = NULL;
599         csa = NULL;
600
601         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
602         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
603                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
604                 if (!doms)
605                         goto done;
606
607                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
608                 if (dattr) {
609                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
610                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
611                 }
612                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
613
614                 ndoms = 1;
615                 goto done;
616         }
617
618         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
619         if (!csa)
620                 goto done;
621         csn = 0;
622
623         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
624         while (!list_empty(&q)) {
625                 struct cgroup *cont;
626                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
627
628                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
629                 list_del(q.next);
630
631                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
632                         continue;
633
634                 /*
635                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
636                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
637                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
638                  * domain.
639                  */
640                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
641                         csa[csn++] = cp;
642                         continue;
643                 }
644
645                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
646                         child = cgroup_cs(cont);
647                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
648                 }
649         }
650
651         for (i = 0; i < csn; i++)
652                 csa[i]->pn = i;
653         ndoms = csn;
654
655 restart:
656         /* Find the best partition (set of sched domains) */
657         for (i = 0; i < csn; i++) {
658                 struct cpuset *a = csa[i];
659                 int apn = a->pn;
660
661                 for (j = 0; j < csn; j++) {
662                         struct cpuset *b = csa[j];
663                         int bpn = b->pn;
664
665                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
666                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
667                                         struct cpuset *c = csa[k];
668
669                                         if (c->pn == bpn)
670                                                 c->pn = apn;
671                                 }
672                                 ndoms--;        /* one less element */
673                                 goto restart;
674                         }
675                 }
676         }
677
678         /*
679          * Now we know how many domains to create.
680          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
681          */
682         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
683         if (!doms)
684                 goto done;
685
686         /*
687          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
688          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
689          */
690         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
691
692         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
693                 struct cpuset *a = csa[i];
694                 cpumask_t *dp;
695                 int apn = a->pn;
696
697                 if (apn < 0) {
698                         /* Skip completed partitions */
699                         continue;
700                 }
701
702                 dp = doms + nslot;
703
704                 if (nslot == ndoms) {
705                         static int warnings = 10;
706                         if (warnings) {
707                                 printk(KERN_WARNING
708                                  "rebuild_sched_domains confused:"
709                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
710                                   " apn %d\n",
711                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
712                                 warnings--;
713                         }
714                         continue;
715                 }
716
717                 cpus_clear(*dp);
718                 if (dattr)
719                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
720                 for (j = i; j < csn; j++) {
721                         struct cpuset *b = csa[j];
722
723                         if (apn == b->pn) {
724                                 cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
725                                 if (dattr)
726                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
727
728                                 /* Done with this partition */
729                                 b->pn = -1;
730                         }
731                 }
732                 nslot++;
733         }
734         BUG_ON(nslot != ndoms);
735
736 done:
737         kfree(csa);
738
739         /*
740          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
741          * See comments in partition_sched_domains().
742          */
743         if (doms == NULL)
744                 ndoms = 1;
745
746         *domains    = doms;
747         *attributes = dattr;
748         return ndoms;
749 }
750
751 /*
752  * Rebuild scheduler domains.
753  *
754  * Call with neither cgroup_mutex held nor within get_online_cpus().
755  * Takes both cgroup_mutex and get_online_cpus().
756  *
757  * Cannot be directly called from cpuset code handling changes
758  * to the cpuset pseudo-filesystem, because it cannot be called
759  * from code that already holds cgroup_mutex.
760  */
761 static void do_rebuild_sched_domains(struct work_struct *unused)
762 {
763         struct sched_domain_attr *attr;
764         cpumask_t *doms;
765         int ndoms;
766
767         get_online_cpus();
768
769         /* Generate domain masks and attrs */
770         cgroup_lock();
771         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
772         cgroup_unlock();
773
774         /* Have scheduler rebuild the domains */
775         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
776
777         put_online_cpus();
778 }
779
780 static DECLARE_WORK(rebuild_sched_domains_work, do_rebuild_sched_domains);
781
782 /*
783  * Rebuild scheduler domains, asynchronously via workqueue.
784  *
785  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
786  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
787  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
788  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
789  * scheduler's dynamic sched domains.
790  *
791  * The rebuild_sched_domains() and partition_sched_domains()
792  * routines must nest cgroup_lock() inside get_online_cpus(),
793  * but such cpuset changes as these must nest that locking the
794  * other way, holding cgroup_lock() for much of the code.
795  *
796  * So in order to avoid an ABBA deadlock, the cpuset code handling
797  * these user changes delegates the actual sched domain rebuilding
798  * to a separate workqueue thread, which ends up processing the
799  * above do_rebuild_sched_domains() function.
800  */
801 static void async_rebuild_sched_domains(void)
802 {
803         schedule_work(&rebuild_sched_domains_work);
804 }
805
806 /*
807  * Accomplishes the same scheduler domain rebuild as the above
808  * async_rebuild_sched_domains(), however it directly calls the
809  * rebuild routine synchronously rather than calling it via an
810  * asynchronous work thread.
811  *
812  * This can only be called from code that is not holding
813  * cgroup_mutex (not nested in a cgroup_lock() call.)
814  */
815 void rebuild_sched_domains(void)
816 {
817         do_rebuild_sched_domains(NULL);
818 }
819
820 /**
821  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
822  * @tsk: task to test
823  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
824  *
825  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
826  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
827  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
828  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
829  */
830 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
831                                struct cgroup_scanner *scan)
832 {
833         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
834                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
835 }
836
837 /**
838  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
839  * @tsk: task to test
840  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
841  *
842  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
843  * cpus_allowed mask needs to be changed.
844  *
845  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
846  * holding cgroup_lock() at this point.
847  */
848 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
849                                   struct cgroup_scanner *scan)
850 {
851         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
852 }
853
854 /**
855  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
856  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
857  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to cgroup_scan_tasks()
858  *
859  * Called with cgroup_mutex held
860  *
861  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
862  * calling callback functions for each.
863  *
864  * No return value. It's guaranteed that cgroup_scan_tasks() always returns 0
865  * if @heap != NULL.
866  */
867 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
868 {
869         struct cgroup_scanner scan;
870
871         scan.cg = cs->css.cgroup;
872         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
873         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
874         scan.heap = heap;
875         cgroup_scan_tasks(&scan);
876 }
877
878 /**
879  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
880  * @cs: the cpuset to consider
881  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
882  */
883 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
884 {
885         struct ptr_heap heap;
886         struct cpuset trialcs;
887         int retval;
888         int is_load_balanced;
889
890         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
891         if (cs == &top_cpuset)
892                 return -EACCES;
893
894         trialcs = *cs;
895
896         /*
897          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
898          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
899          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
900          * with tasks have cpus.
901          */
902         if (!*buf) {
903                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
904         } else {
905                 retval = cpulist_parse(buf, &trialcs.cpus_allowed);
906                 if (retval < 0)
907                         return retval;
908
909                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
910                         return -EINVAL;
911         }
912         retval = validate_change(cs, &trialcs);
913         if (retval < 0)
914                 return retval;
915
916         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
917         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
918                 return 0;
919
920         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
921         if (retval)
922                 return retval;
923
924         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
925
926         mutex_lock(&callback_mutex);
927         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
928         mutex_unlock(&callback_mutex);
929
930         /*
931          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
932          * that need an update.
933          */
934         update_tasks_cpumask(cs, &heap);
935
936         heap_free(&heap);
937
938         if (is_load_balanced)
939                 async_rebuild_sched_domains();
940         return 0;
941 }
942
943 /*
944  * cpuset_migrate_mm
945  *
946  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
947  *
948  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
949  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
950  *
951  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
952  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
953  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
954  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
955  *    our task's cpuset.
956  *
957  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
958  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
959  *
960  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
961  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
962  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
963  *    migrating memory region.
964  *
965  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
966  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
967  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
968  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
969  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
970  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
971  *    nodemask.
972  */
973
974 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
975                                                         const nodemask_t *to)
976 {
977         struct task_struct *tsk = current;
978
979         cpuset_update_task_memory_state();
980
981         mutex_lock(&callback_mutex);
982         tsk->mems_allowed = *to;
983         mutex_unlock(&callback_mutex);
984
985         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
986
987         mutex_lock(&callback_mutex);
988         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
989         mutex_unlock(&callback_mutex);
990 }
991
992 static void *cpuset_being_rebound;
993
994 /**
995  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
996  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
997  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
998  *
999  * Called with cgroup_mutex held
1000  * Return 0 if successful, -errno if not.
1001  */
1002 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
1003 {
1004         struct task_struct *p;
1005         struct mm_struct **mmarray;
1006         int i, n, ntasks;
1007         int migrate;
1008         int fudge;
1009         struct cgroup_iter it;
1010         int retval;
1011
1012         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1013
1014         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
1015         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
1016         retval = -ENOMEM;
1017
1018         /*
1019          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
1020          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
1021          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
1022          * few more lines of code, we can retry until we get a big
1023          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
1024          */
1025         while (1) {
1026                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
1027                 ntasks += fudge;
1028                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
1029                 if (!mmarray)
1030                         goto done;
1031                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
1032                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
1033                         break;                          /* got enough */
1034                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
1035                 kfree(mmarray);
1036         }
1037
1038         n = 0;
1039
1040         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
1041         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
1042         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
1043                 struct mm_struct *mm;
1044
1045                 if (n >= ntasks) {
1046                         printk(KERN_WARNING
1047                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1048                         break;
1049                 }
1050                 mm = get_task_mm(p);
1051                 if (!mm)
1052                         continue;
1053                 mmarray[n++] = mm;
1054         }
1055         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1056         read_unlock(&tasklist_lock);
1057
1058         /*
1059          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1060          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1061          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1062          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1063          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1064          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1065          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1066          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1067          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1068          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1069          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1070          */
1071         migrate = is_memory_migrate(cs);
1072         for (i = 0; i < n; i++) {
1073                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1074
1075                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1076                 if (migrate)
1077                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1078                 mmput(mm);
1079         }
1080
1081         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1082         kfree(mmarray);
1083         cpuset_being_rebound = NULL;
1084         retval = 0;
1085 done:
1086         return retval;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1091  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1092  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1093  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1094  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1095  * pages to the new memory.
1096  *
1097  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1098  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1099  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1100  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1101  */
1102 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1103 {
1104         struct cpuset trialcs;
1105         nodemask_t oldmem;
1106         int retval;
1107
1108         /*
1109          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1110          * it's read-only
1111          */
1112         if (cs == &top_cpuset)
1113                 return -EACCES;
1114
1115         trialcs = *cs;
1116
1117         /*
1118          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1119          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1120          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1121          * with tasks have memory.
1122          */
1123         if (!*buf) {
1124                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1125         } else {
1126                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1127                 if (retval < 0)
1128                         goto done;
1129
1130                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1131                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1132                         return -EINVAL;
1133         }
1134         oldmem = cs->mems_allowed;
1135         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1136                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1137                 goto done;
1138         }
1139         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1140         if (retval < 0)
1141                 goto done;
1142
1143         mutex_lock(&callback_mutex);
1144         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1145         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1146         mutex_unlock(&callback_mutex);
1147
1148         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1149 done:
1150         return retval;
1151 }
1152
1153 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1154 {
1155         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1156 }
1157
1158 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1159 {
1160         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1161                 return -EINVAL;
1162
1163         if (val != cs->relax_domain_level) {
1164                 cs->relax_domain_level = val;
1165                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1166                         async_rebuild_sched_domains();
1167         }
1168
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1174  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1175  * cs:          the cpuset to update
1176  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1177  *
1178  * Call with cgroup_mutex held.
1179  */
1180
1181 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1182                        int turning_on)
1183 {
1184         struct cpuset trialcs;
1185         int err;
1186         int balance_flag_changed;
1187
1188         trialcs = *cs;
1189         if (turning_on)
1190                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1191         else
1192                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1193
1194         err = validate_change(cs, &trialcs);
1195         if (err < 0)
1196                 return err;
1197
1198         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1199                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1200
1201         mutex_lock(&callback_mutex);
1202         cs->flags = trialcs.flags;
1203         mutex_unlock(&callback_mutex);
1204
1205         if (!cpus_empty(trialcs.cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1206                 async_rebuild_sched_domains();
1207
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1213  *
1214  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1215  * event frequency meter.  There are four routines:
1216  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1217  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1218  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1219  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1220  *
1221  * A common data structure is passed to each of these routines,
1222  * which is used to keep track of the state required to manage the
1223  * frequency meter and its digital filter.
1224  *
1225  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1226  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1227  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1228  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1229  *
1230  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1231  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1232  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1233  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1234  *
1235  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1236  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1237  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1238  * will be stable.
1239  *
1240  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1241  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1242  *
1243  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1244  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1245  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1246  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1247  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1248  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1249  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1250  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1251  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1252  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1253  * each event.
1254  */
1255
1256 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1257 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1258 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1259 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1260
1261 /* Initialize a frequency meter */
1262 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1263 {
1264         fmp->cnt = 0;
1265         fmp->val = 0;
1266         fmp->time = 0;
1267         spin_lock_init(&fmp->lock);
1268 }
1269
1270 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1271 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1272 {
1273         time_t now = get_seconds();
1274         time_t ticks = now - fmp->time;
1275
1276         if (ticks == 0)
1277                 return;
1278
1279         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1280         while (ticks-- > 0)
1281                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1282         fmp->time = now;
1283
1284         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1285         fmp->cnt = 0;
1286 }
1287
1288 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1289 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1290 {
1291         spin_lock(&fmp->lock);
1292         fmeter_update(fmp);
1293         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1294         spin_unlock(&fmp->lock);
1295 }
1296
1297 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1298 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1299 {
1300         int val;
1301
1302         spin_lock(&fmp->lock);
1303         fmeter_update(fmp);
1304         val = fmp->val;
1305         spin_unlock(&fmp->lock);
1306         return val;
1307 }
1308
1309 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1310 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1311                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1312 {
1313         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1314         int ret = 0;
1315
1316         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1317                 return -ENOSPC;
1318
1319         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1320                 mutex_lock(&callback_mutex);
1321                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, cs->cpus_allowed))
1322                         ret = -EINVAL;
1323                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1324         }
1325
1326         return ret < 0 ? ret : security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1327 }
1328
1329 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1330                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1331                           struct task_struct *tsk)
1332 {
1333         cpumask_t cpus;
1334         nodemask_t from, to;
1335         struct mm_struct *mm;
1336         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1337         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1338         int err;
1339
1340         if (cs == &top_cpuset) {
1341                 cpus = cpu_possible_map;
1342         } else {
1343                 mutex_lock(&callback_mutex);
1344                 guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1345                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1346         }
1347         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1348         if (err)
1349                 return;
1350
1351         from = oldcs->mems_allowed;
1352         to = cs->mems_allowed;
1353         mm = get_task_mm(tsk);
1354         if (mm) {
1355                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1356                 if (is_memory_migrate(cs))
1357                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1358                 mmput(mm);
1359         }
1360
1361 }
1362
1363 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1364
1365 typedef enum {
1366         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1367         FILE_CPULIST,
1368         FILE_MEMLIST,
1369         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1370         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1371         FILE_MEM_HARDWALL,
1372         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1373         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1374         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1375         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1376         FILE_SPREAD_PAGE,
1377         FILE_SPREAD_SLAB,
1378 } cpuset_filetype_t;
1379
1380 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1381 {
1382         int retval = 0;
1383         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1384         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1385
1386         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1387                 return -ENODEV;
1388
1389         switch (type) {
1390         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1391                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1392                 break;
1393         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1394                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1395                 break;
1396         case FILE_MEM_HARDWALL:
1397                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1398                 break;
1399         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1400                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1401                 break;
1402         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1403                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1404                 break;
1405         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1406                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1407                 break;
1408         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1409                 retval = -EACCES;
1410                 break;
1411         case FILE_SPREAD_PAGE:
1412                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1413                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1414                 break;
1415         case FILE_SPREAD_SLAB:
1416                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1417                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1418                 break;
1419         default:
1420                 retval = -EINVAL;
1421                 break;
1422         }
1423         cgroup_unlock();
1424         return retval;
1425 }
1426
1427 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1428 {
1429         int retval = 0;
1430         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1431         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1432
1433         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1434                 return -ENODEV;
1435
1436         switch (type) {
1437         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1438                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1439                 break;
1440         default:
1441                 retval = -EINVAL;
1442                 break;
1443         }
1444         cgroup_unlock();
1445         return retval;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1450  */
1451 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1452                                 const char *buf)
1453 {
1454         int retval = 0;
1455
1456         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1457                 return -ENODEV;
1458
1459         switch (cft->private) {
1460         case FILE_CPULIST:
1461                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1462                 break;
1463         case FILE_MEMLIST:
1464                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1465                 break;
1466         default:
1467                 retval = -EINVAL;
1468                 break;
1469         }
1470         cgroup_unlock();
1471         return retval;
1472 }
1473
1474 /*
1475  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1476  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1477  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1478  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1479  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1480  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1481  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1482  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1483  * across a page fault.
1484  */
1485
1486 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1487 {
1488         int ret;
1489
1490         mutex_lock(&callback_mutex);
1491         ret = cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, &cs->cpus_allowed);
1492         mutex_unlock(&callback_mutex);
1493
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1498 {
1499         nodemask_t mask;
1500
1501         mutex_lock(&callback_mutex);
1502         mask = cs->mems_allowed;
1503         mutex_unlock(&callback_mutex);
1504
1505         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1506 }
1507
1508 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1509                                        struct cftype *cft,
1510                                        struct file *file,
1511                                        char __user *buf,
1512                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1513 {
1514         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1515         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1516         char *page;
1517         ssize_t retval = 0;
1518         char *s;
1519
1520         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1521                 return -ENOMEM;
1522
1523         s = page;
1524
1525         switch (type) {
1526         case FILE_CPULIST:
1527                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1528                 break;
1529         case FILE_MEMLIST:
1530                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1531                 break;
1532         default:
1533                 retval = -EINVAL;
1534                 goto out;
1535         }
1536         *s++ = '\n';
1537
1538         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1539 out:
1540         free_page((unsigned long)page);
1541         return retval;
1542 }
1543
1544 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1545 {
1546         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1547         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1548         switch (type) {
1549         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1550                 return is_cpu_exclusive(cs);
1551         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1552                 return is_mem_exclusive(cs);
1553         case FILE_MEM_HARDWALL:
1554                 return is_mem_hardwall(cs);
1555         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1556                 return is_sched_load_balance(cs);
1557         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1558                 return is_memory_migrate(cs);
1559         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1560                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1561         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1562                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1563         case FILE_SPREAD_PAGE:
1564                 return is_spread_page(cs);
1565         case FILE_SPREAD_SLAB:
1566                 return is_spread_slab(cs);
1567         default:
1568                 BUG();
1569         }
1570
1571         /* Unreachable but makes gcc happy */
1572         return 0;
1573 }
1574
1575 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1576 {
1577         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1578         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1579         switch (type) {
1580         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1581                 return cs->relax_domain_level;
1582         default:
1583                 BUG();
1584         }
1585
1586         /* Unrechable but makes gcc happy */
1587         return 0;
1588 }
1589
1590
1591 /*
1592  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1593  */
1594
1595 static struct cftype files[] = {
1596         {
1597                 .name = "cpus",
1598                 .read = cpuset_common_file_read,
1599                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1600                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1601                 .private = FILE_CPULIST,
1602         },
1603
1604         {
1605                 .name = "mems",
1606                 .read = cpuset_common_file_read,
1607                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1608                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1609                 .private = FILE_MEMLIST,
1610         },
1611
1612         {
1613                 .name = "cpu_exclusive",
1614                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1615                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1616                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1617         },
1618
1619         {
1620                 .name = "mem_exclusive",
1621                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1622                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1623                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1624         },
1625
1626         {
1627                 .name = "mem_hardwall",
1628                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1629                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1630                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1631         },
1632
1633         {
1634                 .name = "sched_load_balance",
1635                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1636                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1637                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1638         },
1639
1640         {
1641                 .name = "sched_relax_domain_level",
1642                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1643                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1644                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1645         },
1646
1647         {
1648                 .name = "memory_migrate",
1649                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1650                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1651                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1652         },
1653
1654         {
1655                 .name = "memory_pressure",
1656                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1657                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1658                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1659         },
1660
1661         {
1662                 .name = "memory_spread_page",
1663                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1664                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1665                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1666         },
1667
1668         {
1669                 .name = "memory_spread_slab",
1670                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1671                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1672                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1673         },
1674 };
1675
1676 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1677         .name = "memory_pressure_enabled",
1678         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1679         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1680         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1681 };
1682
1683 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1684 {
1685         int err;
1686
1687         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1688         if (err)
1689                 return err;
1690         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1691         if (!cont->parent)
1692                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1693                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1694         return err;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1699  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1700  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1701  * be moved into 'cgroup'.
1702  *
1703  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1704  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1705  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1706  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1707  *
1708  * If this becomes a problem for some users who wish to
1709  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1710  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1711  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1712  * held.
1713  */
1714 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1715                               struct cgroup *cgroup)
1716 {
1717         struct cgroup *parent, *child;
1718         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1719
1720         parent = cgroup->parent;
1721         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1722                 cs = cgroup_cs(child);
1723                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1724                         return;
1725         }
1726         cs = cgroup_cs(cgroup);
1727         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1728
1729         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1730         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1731         return;
1732 }
1733
1734 /*
1735  *      cpuset_create - create a cpuset
1736  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1737  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1738  */
1739
1740 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1741         struct cgroup_subsys *ss,
1742         struct cgroup *cont)
1743 {
1744         struct cpuset *cs;
1745         struct cpuset *parent;
1746
1747         if (!cont->parent) {
1748                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1749                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1750                 return &top_cpuset.css;
1751         }
1752         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1753         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1754         if (!cs)
1755                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1756
1757         cpuset_update_task_memory_state();
1758         cs->flags = 0;
1759         if (is_spread_page(parent))
1760                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1761         if (is_spread_slab(parent))
1762                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1763         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1764         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1765         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1766         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1767         fmeter_init(&cs->fmeter);
1768         cs->relax_domain_level = -1;
1769
1770         cs->parent = parent;
1771         number_of_cpusets++;
1772         return &cs->css ;
1773 }
1774
1775 /*
1776  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1777  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1778  * will call async_rebuild_sched_domains().
1779  */
1780
1781 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1782 {
1783         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1784
1785         cpuset_update_task_memory_state();
1786
1787         if (is_sched_load_balance(cs))
1788                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1789
1790         number_of_cpusets--;
1791         kfree(cs);
1792 }
1793
1794 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1795         .name = "cpuset",
1796         .create = cpuset_create,
1797         .destroy = cpuset_destroy,
1798         .can_attach = cpuset_can_attach,
1799         .attach = cpuset_attach,
1800         .populate = cpuset_populate,
1801         .post_clone = cpuset_post_clone,
1802         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1803         .early_init = 1,
1804 };
1805
1806 /*
1807  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1808  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1809  * are harmless.
1810  */
1811
1812 int __init cpuset_init_early(void)
1813 {
1814         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1815         return 0;
1816 }
1817
1818
1819 /**
1820  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1821  *
1822  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1823  **/
1824
1825 int __init cpuset_init(void)
1826 {
1827         int err = 0;
1828
1829         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1830         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1831
1832         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1833         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1834         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1835         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1836
1837         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1838         if (err < 0)
1839                 return err;
1840
1841         number_of_cpusets = 1;
1842         return 0;
1843 }
1844
1845 /**
1846  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1847  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1848  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1849  *
1850  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1851  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1852  */
1853 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1854                                 struct cgroup_scanner *scan)
1855 {
1856         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1857
1858         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1859         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1860 }
1861
1862 /**
1863  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1864  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1865  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1866  *
1867  * Called with cgroup_mutex held
1868  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1869  *
1870  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1871  * calling callback functions for each.
1872  */
1873 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1874 {
1875         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1876
1877         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1878         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1879         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1880         scan.scan.heap = NULL;
1881         scan.to = to->css.cgroup;
1882
1883         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1884                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1885                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1886 }
1887
1888 /*
1889  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
1890  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1891  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1892  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1893  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1894  *
1895  * Called with cgroup_mutex held
1896  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1897  */
1898 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1899 {
1900         struct cpuset *parent;
1901
1902         /*
1903          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1904          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1905          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1906          */
1907         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1908                 return;
1909
1910         /*
1911          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1912          * has online cpus, so can't be empty).
1913          */
1914         parent = cs->parent;
1915         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1916                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1917                 parent = parent->parent;
1918
1919         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1924  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1925  *
1926  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1927  * cpus_allowed and mems_allowed.
1928  *
1929  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1930  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1931  * any of its children.
1932  *
1933  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1934  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1935  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1936  */
1937 static void scan_for_empty_cpusets(struct cpuset *root)
1938 {
1939         LIST_HEAD(queue);
1940         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1941         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1942         struct cgroup *cont;
1943         nodemask_t oldmems;
1944
1945         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1946
1947         while (!list_empty(&queue)) {
1948                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1949                 list_del(queue.next);
1950                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1951                         child = cgroup_cs(cont);
1952                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1953                 }
1954
1955                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1956                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1957                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1958                         continue;
1959
1960                 oldmems = cp->mems_allowed;
1961
1962                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1963                 mutex_lock(&callback_mutex);
1964                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1965                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1966                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1967                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1968
1969                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1970                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1971                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1972                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1973                 else {
1974                         update_tasks_cpumask(cp, NULL);
1975                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1976                 }
1977         }
1978 }
1979
1980 /*
1981  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1982  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1983  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1984  * but making no active use of cpusets.
1985  *
1986  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1987  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1988  *
1989  * Called within get_online_cpus().  Needs to call cgroup_lock()
1990  * before calling generate_sched_domains().
1991  */
1992 static int cpuset_track_online_cpus(struct notifier_block *unused_nb,
1993                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1994 {
1995         struct sched_domain_attr *attr;
1996         cpumask_t *doms;
1997         int ndoms;
1998
1999         switch (phase) {
2000         case CPU_ONLINE:
2001         case CPU_ONLINE_FROZEN:
2002         case CPU_DEAD:
2003         case CPU_DEAD_FROZEN:
2004                 break;
2005
2006         default:
2007                 return NOTIFY_DONE;
2008         }
2009
2010         cgroup_lock();
2011         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2012         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2013         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
2014         cgroup_unlock();
2015
2016         /* Have scheduler rebuild the domains */
2017         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
2018
2019         return NOTIFY_OK;
2020 }
2021
2022 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2023 /*
2024  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
2025  * Call this routine anytime after node_states[N_HIGH_MEMORY] changes.
2026  * See also the previous routine cpuset_track_online_cpus().
2027  */
2028 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2029                                 unsigned long action, void *arg)
2030 {
2031         cgroup_lock();
2032         switch (action) {
2033         case MEM_ONLINE:
2034                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2035                 break;
2036         case MEM_OFFLINE:
2037                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2038                 scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2039                 break;
2040         default:
2041                 break;
2042         }
2043         cgroup_unlock();
2044         return NOTIFY_OK;
2045 }
2046 #endif
2047
2048 /**
2049  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2050  *
2051  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2052  **/
2053
2054 void __init cpuset_init_smp(void)
2055 {
2056         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2057         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2058
2059         hotcpu_notifier(cpuset_track_online_cpus, 0);
2060         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, 10);
2061 }
2062
2063 /**
2064  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2065  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2066  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
2067  *
2068  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2069  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2070  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2071  * tasks cpuset.
2072  **/
2073
2074 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2075 {
2076         mutex_lock(&callback_mutex);
2077         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2078         mutex_unlock(&callback_mutex);
2079 }
2080
2081 /**
2082  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2083  * Must be called with callback_mutex held.
2084  **/
2085 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2086 {
2087         task_lock(tsk);
2088         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2089         task_unlock(tsk);
2090 }
2091
2092 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2093 {
2094         nodes_setall(current->mems_allowed);
2095 }
2096
2097 /**
2098  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2099  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2100  *
2101  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2102  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2103  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2104  * tasks cpuset.
2105  **/
2106
2107 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2108 {
2109         nodemask_t mask;
2110
2111         mutex_lock(&callback_mutex);
2112         task_lock(tsk);
2113         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2114         task_unlock(tsk);
2115         mutex_unlock(&callback_mutex);
2116
2117         return mask;
2118 }
2119
2120 /**
2121  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2122  * @nodemask: the nodemask to be checked
2123  *
2124  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2125  */
2126 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2127 {
2128         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2129 }
2130
2131 /*
2132  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2133  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2134  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2135  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2136  */
2137 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2138 {
2139         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2140                 cs = cs->parent;
2141         return cs;
2142 }
2143
2144 /**
2145  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2146  * @z: is this zone on an allowed node?
2147  * @gfp_mask: memory allocation flags
2148  *
2149  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2150  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2151  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2152  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2153  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2154  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2155  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2156  * Otherwise, no.
2157  *
2158  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2159  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2160  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2161  * from an enclosing cpuset.
2162  *
2163  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2164  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2165  *
2166  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2167  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2168  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2169  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2170  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2171  *
2172  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2173  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2174  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2175  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2176  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2177  *
2178  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2179  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2180  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2181  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2182  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2183  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2184  * mutex.
2185  *
2186  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2187  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2188  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2189  * in interrupt, of course).
2190  *
2191  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2192  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2193  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2194  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2195  * affect that:
2196  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2197  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2198  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2199  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2200  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2201  *
2202  * Rule:
2203  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2204  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2205  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2206  */
2207
2208 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2209 {
2210         int node;                       /* node that zone z is on */
2211         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2212         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2213
2214         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2215                 return 1;
2216         node = zone_to_nid(z);
2217         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2218         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2219                 return 1;
2220         /*
2221          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2222          * been OOM killed to get memory anywhere.
2223          */
2224         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2225                 return 1;
2226         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2227                 return 0;
2228
2229         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2230                 return 1;
2231
2232         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2233         mutex_lock(&callback_mutex);
2234
2235         task_lock(current);
2236         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2237         task_unlock(current);
2238
2239         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2240         mutex_unlock(&callback_mutex);
2241         return allowed;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2246  * @z: is this zone on an allowed node?
2247  * @gfp_mask: memory allocation flags
2248  *
2249  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2250  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2251  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2252  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2253  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2254  *
2255  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2256  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2257  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2258  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2259  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2260  *
2261  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2262  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2263  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2264  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2265  * It never sleeps.
2266  */
2267
2268 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2269 {
2270         int node;                       /* node that zone z is on */
2271
2272         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2273                 return 1;
2274         node = zone_to_nid(z);
2275         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2276                 return 1;
2277         /*
2278          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2279          * been OOM killed to get memory anywhere.
2280          */
2281         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2282                 return 1;
2283         return 0;
2284 }
2285
2286 /**
2287  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2288  *
2289  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2290  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2291  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2292  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2293  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2294  * must be taken inside callback_mutex.
2295  */
2296
2297 void cpuset_lock(void)
2298 {
2299         mutex_lock(&callback_mutex);
2300 }
2301
2302 /**
2303  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2304  *
2305  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2306  */
2307
2308 void cpuset_unlock(void)
2309 {
2310         mutex_unlock(&callback_mutex);
2311 }
2312
2313 /**
2314  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2315  *
2316  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2317  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2318  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2319  * to determine on which node to start looking, as it will for
2320  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2321  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2322  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2323  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2324  *
2325  * We don't have to worry about the returned node being offline
2326  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2327  *
2328  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2329  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2330  * should not be possible for the following code to return an
2331  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2332  * is not returning the node where the allocation must be, only
2333  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2334  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2335  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2336  * See kmem_cache_alloc_node().
2337  */
2338
2339 int cpuset_mem_spread_node(void)
2340 {
2341         int node;
2342
2343         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2344         if (node == MAX_NUMNODES)
2345                 node = first_node(current->mems_allowed);
2346         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2347         return node;
2348 }
2349 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2350
2351 /**
2352  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2353  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2354  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2355  *
2356  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2357  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2358  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2359  * to the other.
2360  **/
2361
2362 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2363                                    const struct task_struct *tsk2)
2364 {
2365         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2366 }
2367
2368 /**
2369  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2370  * @task: pointer to task_struct of some task.
2371  *
2372  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2373  * mems_allowed to the kernel log.  Must hold task_lock(task) to allow
2374  * dereferencing task_cs(task).
2375  */
2376 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2377 {
2378         struct dentry *dentry;
2379
2380         dentry = task_cs(tsk)->css.cgroup->dentry;
2381         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2382         snprintf(cpuset_name, CPUSET_NAME_LEN,
2383                  dentry ? (const char *)dentry->d_name.name : "/");
2384         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2385                            tsk->mems_allowed);
2386         printk(KERN_INFO "%s cpuset=%s mems_allowed=%s\n",
2387                tsk->comm, cpuset_name, cpuset_nodelist);
2388         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2393  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2394  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2395  */
2396
2397 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2398
2399 /**
2400  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2401  *
2402  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2403  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2404  *
2405  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2406  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2407  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2408  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2409  * or writing dirty pages.
2410  *
2411  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2412  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2413  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2414  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2415  **/
2416
2417 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2418 {
2419         task_lock(current);
2420         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2421         task_unlock(current);
2422 }
2423
2424 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2425 /*
2426  * proc_cpuset_show()
2427  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2428  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2429  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2430  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2431  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2432  *    anyway.
2433  */
2434 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2435 {
2436         struct pid *pid;
2437         struct task_struct *tsk;
2438         char *buf;
2439         struct cgroup_subsys_state *css;
2440         int retval;
2441
2442         retval = -ENOMEM;
2443         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2444         if (!buf)
2445                 goto out;
2446
2447         retval = -ESRCH;
2448         pid = m->private;
2449         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2450         if (!tsk)
2451                 goto out_free;
2452
2453         retval = -EINVAL;
2454         cgroup_lock();
2455         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2456         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2457         if (retval < 0)
2458                 goto out_unlock;
2459         seq_puts(m, buf);
2460         seq_putc(m, '\n');
2461 out_unlock:
2462         cgroup_unlock();
2463         put_task_struct(tsk);
2464 out_free:
2465         kfree(buf);
2466 out:
2467         return retval;
2468 }
2469
2470 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2471 {
2472         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2473         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2474 }
2475
2476 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2477         .open           = cpuset_open,
2478         .read           = seq_read,
2479         .llseek         = seq_lseek,
2480         .release        = single_release,
2481 };
2482 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2483
2484 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2485 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2486 {
2487         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2488         seq_cpumask(m, &task->cpus_allowed);
2489         seq_printf(m, "\n");
2490         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2491         seq_cpumask_list(m, &task->cpus_allowed);
2492         seq_printf(m, "\n");
2493         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2494         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2495         seq_printf(m, "\n");
2496         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2497         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2498         seq_printf(m, "\n");
2499 }