cpusets: update_cpumask revision
[linux-2.6.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/workqueue.h>
59 #include <linux/cgroup.h>
60
61 /*
62  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
63  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
64  * short circuit some hooks.
65  */
66 int number_of_cpusets __read_mostly;
67
68 /* Retrieve the cpuset from a cgroup */
69 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
70 struct cpuset;
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
86         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
87
88         struct cpuset *parent;          /* my parent */
89
90         /*
91          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
92          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
93          */
94         int mems_generation;
95
96         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
97
98         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
99         int pn;
100
101         /* used for walking a cpuset heirarchy */
102         struct list_head stack_list;
103 };
104
105 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
106 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
107 {
108         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
109                             struct cpuset, css);
110 }
111
112 /* Retrieve the cpuset for a task */
113 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
114 {
115         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
116                             struct cpuset, css);
117 }
118 struct cpuset_hotplug_scanner {
119         struct cgroup_scanner scan;
120         struct cgroup *to;
121 };
122
123 /* bits in struct cpuset flags field */
124 typedef enum {
125         CS_CPU_EXCLUSIVE,
126         CS_MEM_EXCLUSIVE,
127         CS_MEMORY_MIGRATE,
128         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
129         CS_SPREAD_PAGE,
130         CS_SPREAD_SLAB,
131 } cpuset_flagbits_t;
132
133 /* convenient tests for these bits */
134 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
135 {
136         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
137 }
138
139 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
140 {
141         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
142 }
143
144 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
145 {
146         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
147 }
148
149 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
150 {
151         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
152 }
153
154 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
155 {
156         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
157 }
158
159 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
160 {
161         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
162 }
163
164 /*
165  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
166  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
167  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
168  * the cpuset they're using changes generation.
169  *
170  * A single, global generation is needed because attach_task() could
171  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
172  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
173  *
174  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
175  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
176  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
177  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
178  * of its current->mems_allowed.
179  *
180  * Since cpuset_mems_generation is guarded by manage_mutex,
181  * there is no need to mark it atomic.
182  */
183 static int cpuset_mems_generation;
184
185 static struct cpuset top_cpuset = {
186         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
187         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
188         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
189 };
190
191 /*
192  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
193  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
194  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
195  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
196  *
197  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
198  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
199  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
200  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
201  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
202  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
203  * performing these checks, various callback routines can briefly
204  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
205  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
206  *
207  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
208  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
209  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
210  * __alloc_pages().
211  *
212  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
213  * access to cpusets.
214  *
215  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
216  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
217  *
218  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
219  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
220  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
221  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
222  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
223  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
224  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
225  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
226  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
227  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
228  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
229  * both of those mutexes.
230  *
231  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
232  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
233  * single threading all such cpuset modifications across the system.
234  *
235  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
236  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
237  * cpumasks and nodemasks.
238  *
239  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
240  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
241  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
242  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
243  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
244  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
245  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
246  *
247  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
248  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
249  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
250  * least one task in the system (init), therefore, top_cpuset
251  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
252  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
253  *
254  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
255  *
256  *      The task_lock() exception
257  *
258  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
259  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
260  * so using both mutexes, however there are several performance
261  * critical places that need to reference task->cpuset without the
262  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
263  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
264  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
265  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
266  * such matters.
267  *
268  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
269  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
270  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
271  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
272  */
273
274 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
275
276 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
277  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
278  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
279 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
280                          int flags, const char *unused_dev_name,
281                          void *data, struct vfsmount *mnt)
282 {
283         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
284         int ret = -ENODEV;
285         if (cgroup_fs) {
286                 char mountopts[] =
287                         "cpuset,noprefix,"
288                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
289                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
290                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
291                 put_filesystem(cgroup_fs);
292         }
293         return ret;
294 }
295
296 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
297         .name = "cpuset",
298         .get_sb = cpuset_get_sb,
299 };
300
301 /*
302  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
303  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
304  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
305  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
306  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
307  * task, return cpu_online_map.
308  *
309  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
310  * of cpu_online_map.
311  *
312  * Call with callback_mutex held.
313  */
314
315 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
316 {
317         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
318                 cs = cs->parent;
319         if (cs)
320                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
321         else
322                 *pmask = cpu_online_map;
323         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
324 }
325
326 /*
327  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
328  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
329  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
330  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
331  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
332  *
333  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
334  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
335  *
336  * Call with callback_mutex held.
337  */
338
339 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
340 {
341         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
342                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
343                 cs = cs->parent;
344         if (cs)
345                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
346                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
347         else
348                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
349         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
350 }
351
352 /**
353  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
354  *
355  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
356  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
357  * mempolicy to the new value.
358  *
359  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
360  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
361  * Do not call this routine if in_interrupt().
362  *
363  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
364  * called with or without manage_mutex held.  Thanks in part to
365  * 'the_top_cpuset_hack', the tasks cpuset pointer will never
366  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex and
367  * current->mm->mmap_sem during call.
368  *
369  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
370  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
371  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
372  * using RCU.
373  *
374  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
375  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
376  * an old value of mems_generation.  However this really only
377  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
378  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
379  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
380  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
381  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
382  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
383  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
384  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
385  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
386  * even exist.
387  *
388  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
389  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
390  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
391  * task has been modifying its cpuset.
392  */
393
394 void cpuset_update_task_memory_state(void)
395 {
396         int my_cpusets_mem_gen;
397         struct task_struct *tsk = current;
398         struct cpuset *cs;
399
400         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
401                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
402                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
403         } else {
404                 rcu_read_lock();
405                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
406                 rcu_read_unlock();
407         }
408
409         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
410                 mutex_lock(&callback_mutex);
411                 task_lock(tsk);
412                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
413                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
414                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
415                 if (is_spread_page(cs))
416                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
417                 else
418                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
419                 if (is_spread_slab(cs))
420                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
421                 else
422                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
423                 task_unlock(tsk);
424                 mutex_unlock(&callback_mutex);
425                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
426         }
427 }
428
429 /*
430  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
431  *
432  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
433  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
434  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
435  */
436
437 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
438 {
439         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
440                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
441                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
442                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
443 }
444
445 /*
446  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
447  *                     follows the structural rules for cpusets.
448  *
449  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
450  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
451  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
452  * manage_mutex held.
453  *
454  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
455  * such as list traversal that depend on the actual address of the
456  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
457  *
458  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
459  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
460  * or flags changed to new, trial values.
461  *
462  * Return 0 if valid, -errno if not.
463  */
464
465 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
466 {
467         struct cgroup *cont;
468         struct cpuset *c, *par;
469
470         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
471         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
472                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
473                         return -EBUSY;
474         }
475
476         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
477         if (cur == &top_cpuset)
478                 return 0;
479
480         par = cur->parent;
481
482         /* We must be a subset of our parent cpuset */
483         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
484                 return -EACCES;
485
486         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
487         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
488                 c = cgroup_cs(cont);
489                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
490                     c != cur &&
491                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
492                         return -EINVAL;
493                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
494                     c != cur &&
495                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
496                         return -EINVAL;
497         }
498
499         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
500         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
501                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
502                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
503                         return -ENOSPC;
504                 }
505         }
506
507         return 0;
508 }
509
510 /*
511  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
512  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
513  */
514
515 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
516 {
517         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
518 }
519
520 /*
521  * rebuild_sched_domains()
522  *
523  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
524  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
525  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
526  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
527  * scheduler's dynamic sched domains.
528  *
529  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
530  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
531  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
532  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
533  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
534  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
535  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
536  *
537  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
538  * for a background explanation of this.
539  *
540  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
541  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
542  * domains when operating in the severe memory shortage situations
543  * that could cause allocation failures below.
544  *
545  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
546  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
547  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
548  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
549  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
550  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
551  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
552  *
553  * The three key local variables below are:
554  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
555  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
556  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
557  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
558  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
559  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
560  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
561  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
562  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
563  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
564  *         is a subset of one of these domains, while there are as
565  *         many such domains as possible, each as small as possible.
566  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
567  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
568  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
569  *         value to determine what partition elements (sched domains)
570  *         were changed (added or removed.)
571  *
572  * Finding the best partition (set of domains):
573  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
574  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
575  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
576  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
577  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
578  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
579  *      any such pairs.
580  *
581  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
582  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
583  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
584  *      partition_sched_domains().
585  */
586
587 static void rebuild_sched_domains(void)
588 {
589         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
590         struct cpuset *cp;      /* scans q */
591         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
592         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
593         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
594         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
595         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
596         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
597
598         q = NULL;
599         csa = NULL;
600         doms = NULL;
601
602         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
603         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
604                 ndoms = 1;
605                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
606                 if (!doms)
607                         goto rebuild;
608                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
609                 goto rebuild;
610         }
611
612         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
613         if (IS_ERR(q))
614                 goto done;
615         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
616         if (!csa)
617                 goto done;
618         csn = 0;
619
620         cp = &top_cpuset;
621         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
622         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
623                 struct cgroup *cont;
624                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
625                 if (is_sched_load_balance(cp))
626                         csa[csn++] = cp;
627                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
628                         child = cgroup_cs(cont);
629                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
630                 }
631         }
632
633         for (i = 0; i < csn; i++)
634                 csa[i]->pn = i;
635         ndoms = csn;
636
637 restart:
638         /* Find the best partition (set of sched domains) */
639         for (i = 0; i < csn; i++) {
640                 struct cpuset *a = csa[i];
641                 int apn = a->pn;
642
643                 for (j = 0; j < csn; j++) {
644                         struct cpuset *b = csa[j];
645                         int bpn = b->pn;
646
647                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
648                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
649                                         struct cpuset *c = csa[k];
650
651                                         if (c->pn == bpn)
652                                                 c->pn = apn;
653                                 }
654                                 ndoms--;        /* one less element */
655                                 goto restart;
656                         }
657                 }
658         }
659
660         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
661         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
662         if (!doms)
663                 goto rebuild;
664
665         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
666                 struct cpuset *a = csa[i];
667                 int apn = a->pn;
668
669                 if (apn >= 0) {
670                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
671
672                         if (nslot == ndoms) {
673                                 static int warnings = 10;
674                                 if (warnings) {
675                                         printk(KERN_WARNING
676                                          "rebuild_sched_domains confused:"
677                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
678                                           " apn %d\n",
679                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
680                                         warnings--;
681                                 }
682                                 continue;
683                         }
684
685                         cpus_clear(*dp);
686                         for (j = i; j < csn; j++) {
687                                 struct cpuset *b = csa[j];
688
689                                 if (apn == b->pn) {
690                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
691                                         b->pn = -1;
692                                 }
693                         }
694                         nslot++;
695                 }
696         }
697         BUG_ON(nslot != ndoms);
698
699 rebuild:
700         /* Have scheduler rebuild sched domains */
701         get_online_cpus();
702         partition_sched_domains(ndoms, doms);
703         put_online_cpus();
704
705 done:
706         if (q && !IS_ERR(q))
707                 kfifo_free(q);
708         kfree(csa);
709         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
710 }
711
712 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
713                                      struct timespec *time,
714                                      struct task_struct *t2)
715 {
716         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
717         if (start_diff > 0) {
718                 return 1;
719         } else if (start_diff < 0) {
720                 return 0;
721         } else {
722                 /*
723                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
724                  * time, we'll say that the lower pointer value
725                  * started first. Note that t2 may have exited by now
726                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
727                  * that's fine - it still serves to distinguish
728                  * between two tasks started (effectively)
729                  * simultaneously.
730                  */
731                 return t1 > t2;
732         }
733 }
734
735 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
736 {
737         struct task_struct *t1 = p1;
738         struct task_struct *t2 = p2;
739         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
740 }
741
742 /**
743  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
744  * @tsk: task to test
745  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
746  *
747  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
748  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
749  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
750  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
751  */
752 int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
753 {
754         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
755                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
756 }
757
758 /**
759  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
760  * @tsk: task to test
761  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
762  *
763  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
764  * cpus_allowed mask needs to be changed.
765  *
766  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
767  * holding cgroup_lock() at this point.
768  */
769 void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
770 {
771         set_cpus_allowed(tsk, (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
772 }
773
774 /**
775  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
776  * @cs: the cpuset to consider
777  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
778  */
779 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
780 {
781         struct cpuset trialcs;
782         struct cgroup_scanner scan;
783         struct ptr_heap heap;
784         int retval;
785         int is_load_balanced;
786
787         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
788         if (cs == &top_cpuset)
789                 return -EACCES;
790
791         trialcs = *cs;
792
793         /*
794          * An empty cpus_allowed is ok if there are no tasks in the cpuset.
795          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
796          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
797          * with tasks have cpus.
798          */
799         buf = strstrip(buf);
800         if (!*buf) {
801                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
802         } else {
803                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
804                 if (retval < 0)
805                         return retval;
806         }
807         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
808         retval = validate_change(cs, &trialcs);
809         if (retval < 0)
810                 return retval;
811
812         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
813         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
814                 return 0;
815
816         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
817         if (retval)
818                 return retval;
819
820         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
821
822         mutex_lock(&callback_mutex);
823         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
824         mutex_unlock(&callback_mutex);
825
826         /*
827          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
828          * that need an update.
829          */
830         scan.cg = cs->css.cgroup;
831         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
832         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
833         scan.heap = &heap;
834         cgroup_scan_tasks(&scan);
835         heap_free(&heap);
836
837         if (is_load_balanced)
838                 rebuild_sched_domains();
839         return 0;
840 }
841
842 /*
843  * cpuset_migrate_mm
844  *
845  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
846  *
847  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
848  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
849  *
850  *    Call holding manage_mutex, so our current->cpuset won't change
851  *    during this call, as manage_mutex holds off any attach_task()
852  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
853  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
854  *    our tasks cpuset.
855  *
856  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
857  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
858  *
859  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
860  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
861  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
862  *    migrating memory region.
863  *
864  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
865  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
866  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
867  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
868  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
869  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
870  *    nodemask.
871  */
872
873 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
874                                                         const nodemask_t *to)
875 {
876         struct task_struct *tsk = current;
877
878         cpuset_update_task_memory_state();
879
880         mutex_lock(&callback_mutex);
881         tsk->mems_allowed = *to;
882         mutex_unlock(&callback_mutex);
883
884         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
885
886         mutex_lock(&callback_mutex);
887         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
888         mutex_unlock(&callback_mutex);
889 }
890
891 /*
892  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
893  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
894  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
895  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
896  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
897  * pages to the new memory.
898  *
899  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
900  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
901  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
902  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
903  */
904
905 static void *cpuset_being_rebound;
906
907 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
908 {
909         struct cpuset trialcs;
910         nodemask_t oldmem;
911         struct task_struct *p;
912         struct mm_struct **mmarray;
913         int i, n, ntasks;
914         int migrate;
915         int fudge;
916         int retval;
917         struct cgroup_iter it;
918
919         /*
920          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
921          * it's read-only
922          */
923         if (cs == &top_cpuset)
924                 return -EACCES;
925
926         trialcs = *cs;
927
928         /*
929          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
930          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
931          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
932          * with tasks have memory.
933          */
934         buf = strstrip(buf);
935         if (!*buf) {
936                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
937         } else {
938                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
939                 if (retval < 0)
940                         goto done;
941         }
942         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
943                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
944         oldmem = cs->mems_allowed;
945         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
946                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
947                 goto done;
948         }
949         retval = validate_change(cs, &trialcs);
950         if (retval < 0)
951                 goto done;
952
953         mutex_lock(&callback_mutex);
954         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
955         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
956         mutex_unlock(&callback_mutex);
957
958         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_copy() rebind */
959
960         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
961         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
962         retval = -ENOMEM;
963
964         /*
965          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
966          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
967          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
968          * few more lines of code, we can retry until we get a big
969          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
970          */
971         while (1) {
972                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
973                 ntasks += fudge;
974                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
975                 if (!mmarray)
976                         goto done;
977                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
978                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
979                         break;                          /* got enough */
980                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
981                 kfree(mmarray);
982         }
983
984         n = 0;
985
986         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
987         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
988         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
989                 struct mm_struct *mm;
990
991                 if (n >= ntasks) {
992                         printk(KERN_WARNING
993                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
994                         break;
995                 }
996                 mm = get_task_mm(p);
997                 if (!mm)
998                         continue;
999                 mmarray[n++] = mm;
1000         }
1001         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1002         read_unlock(&tasklist_lock);
1003
1004         /*
1005          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1006          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1007          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1008          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1009          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
1010          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1011          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1012          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
1013          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1014          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1015          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1016          */
1017         migrate = is_memory_migrate(cs);
1018         for (i = 0; i < n; i++) {
1019                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1020
1021                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1022                 if (migrate)
1023                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1024                 mmput(mm);
1025         }
1026
1027         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
1028         kfree(mmarray);
1029         cpuset_being_rebound = NULL;
1030         retval = 0;
1031 done:
1032         return retval;
1033 }
1034
1035 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1036 {
1037         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Call with manage_mutex held.
1042  */
1043
1044 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
1045 {
1046         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
1047                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
1048         else
1049                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
1050         return 0;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1055  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1056  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
1057  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1058  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1059  * cs:  the cpuset to update
1060  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1061  *
1062  * Call with manage_mutex held.
1063  */
1064
1065 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
1066 {
1067         int turning_on;
1068         struct cpuset trialcs;
1069         int err;
1070         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1071
1072         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
1073
1074         trialcs = *cs;
1075         if (turning_on)
1076                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1077         else
1078                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1079
1080         err = validate_change(cs, &trialcs);
1081         if (err < 0)
1082                 return err;
1083
1084         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1085         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1086                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1087
1088         mutex_lock(&callback_mutex);
1089         cs->flags = trialcs.flags;
1090         mutex_unlock(&callback_mutex);
1091
1092         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1093                 rebuild_sched_domains();
1094
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1100  *
1101  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1102  * event frequency meter.  There are four routines:
1103  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1104  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1105  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1106  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1107  *
1108  * A common data structure is passed to each of these routines,
1109  * which is used to keep track of the state required to manage the
1110  * frequency meter and its digital filter.
1111  *
1112  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1113  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1114  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1115  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1116  *
1117  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1118  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1119  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1120  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1121  *
1122  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1123  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1124  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1125  * will be stable.
1126  *
1127  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1128  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1129  *
1130  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1131  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1132  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1133  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1134  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1135  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1136  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1137  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1138  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1139  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1140  * each event.
1141  */
1142
1143 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1144 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1145 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1146 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1147
1148 /* Initialize a frequency meter */
1149 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1150 {
1151         fmp->cnt = 0;
1152         fmp->val = 0;
1153         fmp->time = 0;
1154         spin_lock_init(&fmp->lock);
1155 }
1156
1157 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1158 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1159 {
1160         time_t now = get_seconds();
1161         time_t ticks = now - fmp->time;
1162
1163         if (ticks == 0)
1164                 return;
1165
1166         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1167         while (ticks-- > 0)
1168                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1169         fmp->time = now;
1170
1171         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1172         fmp->cnt = 0;
1173 }
1174
1175 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1176 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1177 {
1178         spin_lock(&fmp->lock);
1179         fmeter_update(fmp);
1180         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1181         spin_unlock(&fmp->lock);
1182 }
1183
1184 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1185 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1186 {
1187         int val;
1188
1189         spin_lock(&fmp->lock);
1190         fmeter_update(fmp);
1191         val = fmp->val;
1192         spin_unlock(&fmp->lock);
1193         return val;
1194 }
1195
1196 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1197                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1198 {
1199         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1200
1201         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1202                 return -ENOSPC;
1203
1204         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1205 }
1206
1207 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1208                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1209                           struct task_struct *tsk)
1210 {
1211         cpumask_t cpus;
1212         nodemask_t from, to;
1213         struct mm_struct *mm;
1214         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1215         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1216
1217         mutex_lock(&callback_mutex);
1218         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1219         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1220         mutex_unlock(&callback_mutex);
1221
1222         from = oldcs->mems_allowed;
1223         to = cs->mems_allowed;
1224         mm = get_task_mm(tsk);
1225         if (mm) {
1226                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1227                 if (is_memory_migrate(cs))
1228                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1229                 mmput(mm);
1230         }
1231
1232 }
1233
1234 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1235
1236 typedef enum {
1237         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1238         FILE_CPULIST,
1239         FILE_MEMLIST,
1240         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1241         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1242         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1243         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1244         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1245         FILE_SPREAD_PAGE,
1246         FILE_SPREAD_SLAB,
1247 } cpuset_filetype_t;
1248
1249 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1250                                         struct cftype *cft,
1251                                         struct file *file,
1252                                         const char __user *userbuf,
1253                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1254 {
1255         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1256         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1257         char *buffer;
1258         int retval = 0;
1259
1260         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1261         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1262                 return -E2BIG;
1263
1264         /* +1 for nul-terminator */
1265         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1266                 return -ENOMEM;
1267
1268         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1269                 retval = -EFAULT;
1270                 goto out1;
1271         }
1272         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1273
1274         cgroup_lock();
1275
1276         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1277                 retval = -ENODEV;
1278                 goto out2;
1279         }
1280
1281         switch (type) {
1282         case FILE_CPULIST:
1283                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1284                 break;
1285         case FILE_MEMLIST:
1286                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1287                 break;
1288         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1289                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1290                 break;
1291         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1292                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1293                 break;
1294         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1295                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, buffer);
1296                 break;
1297         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1298                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1299                 break;
1300         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1301                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1302                 break;
1303         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1304                 retval = -EACCES;
1305                 break;
1306         case FILE_SPREAD_PAGE:
1307                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1308                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1309                 break;
1310         case FILE_SPREAD_SLAB:
1311                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1312                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1313                 break;
1314         default:
1315                 retval = -EINVAL;
1316                 goto out2;
1317         }
1318
1319         if (retval == 0)
1320                 retval = nbytes;
1321 out2:
1322         cgroup_unlock();
1323 out1:
1324         kfree(buffer);
1325         return retval;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1330  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1331  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1332  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1333  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1334  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1335  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1336  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1337  * across a page fault.
1338  */
1339
1340 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1341 {
1342         cpumask_t mask;
1343
1344         mutex_lock(&callback_mutex);
1345         mask = cs->cpus_allowed;
1346         mutex_unlock(&callback_mutex);
1347
1348         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1349 }
1350
1351 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1352 {
1353         nodemask_t mask;
1354
1355         mutex_lock(&callback_mutex);
1356         mask = cs->mems_allowed;
1357         mutex_unlock(&callback_mutex);
1358
1359         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1360 }
1361
1362 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1363                                        struct cftype *cft,
1364                                        struct file *file,
1365                                        char __user *buf,
1366                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1367 {
1368         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1369         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1370         char *page;
1371         ssize_t retval = 0;
1372         char *s;
1373
1374         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1375                 return -ENOMEM;
1376
1377         s = page;
1378
1379         switch (type) {
1380         case FILE_CPULIST:
1381                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1382                 break;
1383         case FILE_MEMLIST:
1384                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1385                 break;
1386         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1387                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1388                 break;
1389         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1390                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1391                 break;
1392         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1393                 *s++ = is_sched_load_balance(cs) ? '1' : '0';
1394                 break;
1395         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1396                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1397                 break;
1398         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1399                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1400                 break;
1401         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1402                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1403                 break;
1404         case FILE_SPREAD_PAGE:
1405                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1406                 break;
1407         case FILE_SPREAD_SLAB:
1408                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1409                 break;
1410         default:
1411                 retval = -EINVAL;
1412                 goto out;
1413         }
1414         *s++ = '\n';
1415
1416         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1417 out:
1418         free_page((unsigned long)page);
1419         return retval;
1420 }
1421
1422
1423
1424
1425
1426 /*
1427  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1428  */
1429
1430 static struct cftype cft_cpus = {
1431         .name = "cpus",
1432         .read = cpuset_common_file_read,
1433         .write = cpuset_common_file_write,
1434         .private = FILE_CPULIST,
1435 };
1436
1437 static struct cftype cft_mems = {
1438         .name = "mems",
1439         .read = cpuset_common_file_read,
1440         .write = cpuset_common_file_write,
1441         .private = FILE_MEMLIST,
1442 };
1443
1444 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1445         .name = "cpu_exclusive",
1446         .read = cpuset_common_file_read,
1447         .write = cpuset_common_file_write,
1448         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1449 };
1450
1451 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1452         .name = "mem_exclusive",
1453         .read = cpuset_common_file_read,
1454         .write = cpuset_common_file_write,
1455         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1456 };
1457
1458 static struct cftype cft_sched_load_balance = {
1459         .name = "sched_load_balance",
1460         .read = cpuset_common_file_read,
1461         .write = cpuset_common_file_write,
1462         .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1463 };
1464
1465 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1466         .name = "memory_migrate",
1467         .read = cpuset_common_file_read,
1468         .write = cpuset_common_file_write,
1469         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1470 };
1471
1472 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1473         .name = "memory_pressure_enabled",
1474         .read = cpuset_common_file_read,
1475         .write = cpuset_common_file_write,
1476         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1477 };
1478
1479 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1480         .name = "memory_pressure",
1481         .read = cpuset_common_file_read,
1482         .write = cpuset_common_file_write,
1483         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1484 };
1485
1486 static struct cftype cft_spread_page = {
1487         .name = "memory_spread_page",
1488         .read = cpuset_common_file_read,
1489         .write = cpuset_common_file_write,
1490         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1491 };
1492
1493 static struct cftype cft_spread_slab = {
1494         .name = "memory_spread_slab",
1495         .read = cpuset_common_file_read,
1496         .write = cpuset_common_file_write,
1497         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1498 };
1499
1500 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1501 {
1502         int err;
1503
1504         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpus)) < 0)
1505                 return err;
1506         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mems)) < 0)
1507                 return err;
1508         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1509                 return err;
1510         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1511                 return err;
1512         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_migrate)) < 0)
1513                 return err;
1514         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_sched_load_balance)) < 0)
1515                 return err;
1516         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_pressure)) < 0)
1517                 return err;
1518         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_page)) < 0)
1519                 return err;
1520         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_slab)) < 0)
1521                 return err;
1522         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1523         if (err == 0 && !cont->parent)
1524                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1525                                          &cft_memory_pressure_enabled);
1526         return 0;
1527 }
1528
1529 /*
1530  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1531  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1532  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1533  * be moved into 'cgroup'.
1534  *
1535  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1536  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1537  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1538  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1539  *
1540  * If this becomes a problem for some users who wish to
1541  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1542  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1543  * (and likewise for mems) to the new cgroup.
1544  */
1545 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1546                               struct cgroup *cgroup)
1547 {
1548         struct cgroup *parent, *child;
1549         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1550
1551         parent = cgroup->parent;
1552         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1553                 cs = cgroup_cs(child);
1554                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1555                         return;
1556         }
1557         cs = cgroup_cs(cgroup);
1558         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1559
1560         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1561         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1562         return;
1563 }
1564
1565 /*
1566  *      cpuset_create - create a cpuset
1567  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1568  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1569  *      mode:           mode to set on new inode
1570  *
1571  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1572  */
1573
1574 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1575         struct cgroup_subsys *ss,
1576         struct cgroup *cont)
1577 {
1578         struct cpuset *cs;
1579         struct cpuset *parent;
1580
1581         if (!cont->parent) {
1582                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1583                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1584                 return &top_cpuset.css;
1585         }
1586         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1587         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1588         if (!cs)
1589                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1590
1591         cpuset_update_task_memory_state();
1592         cs->flags = 0;
1593         if (is_spread_page(parent))
1594                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1595         if (is_spread_slab(parent))
1596                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1597         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1598         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1599         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1600         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1601         fmeter_init(&cs->fmeter);
1602
1603         cs->parent = parent;
1604         number_of_cpusets++;
1605         return &cs->css ;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1610  *
1611  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1612  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1613  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1614  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1615  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1616  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1617  * ABBA deadlock.
1618  */
1619
1620 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1621 {
1622         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1623
1624         cpuset_update_task_memory_state();
1625
1626         if (is_sched_load_balance(cs))
1627                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, "0");
1628
1629         number_of_cpusets--;
1630         kfree(cs);
1631 }
1632
1633 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1634         .name = "cpuset",
1635         .create = cpuset_create,
1636         .destroy  = cpuset_destroy,
1637         .can_attach = cpuset_can_attach,
1638         .attach = cpuset_attach,
1639         .populate = cpuset_populate,
1640         .post_clone = cpuset_post_clone,
1641         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1642         .early_init = 1,
1643 };
1644
1645 /*
1646  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1647  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1648  * are harmless.
1649  */
1650
1651 int __init cpuset_init_early(void)
1652 {
1653         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1654         return 0;
1655 }
1656
1657
1658 /**
1659  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1660  *
1661  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1662  **/
1663
1664 int __init cpuset_init(void)
1665 {
1666         int err = 0;
1667
1668         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
1669         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1670
1671         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1672         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1673         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1674
1675         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1676         if (err < 0)
1677                 return err;
1678
1679         number_of_cpusets = 1;
1680         return 0;
1681 }
1682
1683 /**
1684  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1685  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1686  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1687  *
1688  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1689  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1690  */
1691 void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
1692 {
1693         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1694
1695         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1696         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1697 }
1698
1699 /**
1700  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1701  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1702  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1703  *
1704  * Called with manage_sem held
1705  * callback_mutex must not be held, as attach_task() will take it.
1706  *
1707  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1708  * calling callback functions for each.
1709  */
1710 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1711 {
1712         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1713
1714         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1715         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1716         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1717         scan.scan.heap = NULL;
1718         scan.to = to->css.cgroup;
1719
1720         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1721                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1722                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1723 }
1724
1725 /*
1726  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1727  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1728  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1729  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1730  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1731  *
1732  * The parent cpuset has some superset of the 'mems' nodes that the
1733  * newly empty cpuset held, so no migration of memory is necessary.
1734  *
1735  * Called with both manage_sem and callback_sem held
1736  */
1737 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1738 {
1739         struct cpuset *parent;
1740
1741         /* the cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1742            in the cpuset; the list is empty if there are none;
1743            the cs->css.refcnt seems always 0 */
1744         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1745                 return;
1746
1747         /*
1748          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1749          * has online cpus, so can't be empty).
1750          */
1751         parent = cs->parent;
1752         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed)) {
1753                 /*
1754                  * this empty cpuset should now be considered to
1755                  * have been used, and therefore eligible for
1756                  * release when empty (if it is notify_on_release)
1757                  */
1758                 parent = parent->parent;
1759         }
1760
1761         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1766  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1767  *
1768  * Note that such a notify_on_release cpuset must have had, at some time,
1769  * member tasks or cpuset descendants and cpus and memory, before it can
1770  * be a candidate for release.
1771  *
1772  * Called with manage_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1773  * cpus_allowed and mems_allowed.
1774  *
1775  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1776  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1777  * any of its children.
1778  *
1779  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1780  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1781  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1782  */
1783 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1784 {
1785         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1786         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1787         struct list_head queue;
1788         struct cgroup *cont;
1789
1790         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1791
1792         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1793
1794         mutex_lock(&callback_mutex);
1795         while (!list_empty(&queue)) {
1796                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1797                 list_del(queue.next);
1798                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1799                         child = cgroup_cs(cont);
1800                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1801                 }
1802                 cont = cp->css.cgroup;
1803                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1804                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1805                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1806                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1807                 if ((cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1808                      nodes_empty(cp->mems_allowed))) {
1809                         /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1810                         mutex_unlock(&callback_mutex);
1811                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1812                         mutex_lock(&callback_mutex);
1813                 }
1814         }
1815         mutex_unlock(&callback_mutex);
1816         return;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1821  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1822  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1823  *
1824  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1825  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1826  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1827  * in order to minimize text size.
1828  */
1829
1830 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1831 {
1832         cgroup_lock();
1833
1834         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1835         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1836         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1837
1838         cgroup_unlock();
1839 }
1840
1841 /*
1842  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1843  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1844  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1845  * but making no active use of cpusets.
1846  *
1847  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1848  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1849  */
1850
1851 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1852                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1853 {
1854         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1855                 return NOTIFY_DONE;
1856
1857         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1862 /*
1863  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1864  * Call this routine anytime after you change
1865  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1866  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1867  */
1868
1869 void cpuset_track_online_nodes(void)
1870 {
1871         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1872 }
1873 #endif
1874
1875 /**
1876  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1877  *
1878  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1879  **/
1880
1881 void __init cpuset_init_smp(void)
1882 {
1883         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1884         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1885
1886         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1887 }
1888
1889 /**
1890
1891  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1892  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1893  *
1894  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1895  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1896  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1897  * tasks cpuset.
1898  **/
1899
1900 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
1901 {
1902         cpumask_t mask;
1903
1904         mutex_lock(&callback_mutex);
1905         mask = cpuset_cpus_allowed_locked(tsk);
1906         mutex_unlock(&callback_mutex);
1907
1908         return mask;
1909 }
1910
1911 /**
1912  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1913  * Must be  called with callback_mutex held.
1914  **/
1915 cpumask_t cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk)
1916 {
1917         cpumask_t mask;
1918
1919         task_lock(tsk);
1920         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), &mask);
1921         task_unlock(tsk);
1922
1923         return mask;
1924 }
1925
1926 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1927 {
1928         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
1929 }
1930
1931 /**
1932  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1933  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1934  *
1935  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1936  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1937  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1938  * tasks cpuset.
1939  **/
1940
1941 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1942 {
1943         nodemask_t mask;
1944
1945         mutex_lock(&callback_mutex);
1946         task_lock(tsk);
1947         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1948         task_unlock(tsk);
1949         mutex_unlock(&callback_mutex);
1950
1951         return mask;
1952 }
1953
1954 /**
1955  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1956  * @zl: the zonelist to be checked
1957  *
1958  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1959  */
1960 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1961 {
1962         int i;
1963
1964         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
1965                 int nid = zone_to_nid(zl->zones[i]);
1966
1967                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1968                         return 1;
1969         }
1970         return 0;
1971 }
1972
1973 /*
1974  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1975  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1976  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1977  * returns the root cpuset.
1978  */
1979 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1980 {
1981         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1982                 cs = cs->parent;
1983         return cs;
1984 }
1985
1986 /**
1987  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1988  * @z: is this zone on an allowed node?
1989  * @gfp_mask: memory allocation flags
1990  *
1991  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1992  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1993  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1994  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
1995  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
1996  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
1997  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
1998  * Otherwise, no.
1999  *
2000  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2001  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2002  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2003  * from an enclosing cpuset.
2004  *
2005  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2006  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2007  *
2008  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2009  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2010  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2011  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2012  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2013  *
2014  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2015  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2016  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2017  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2018  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
2019  *
2020  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2021  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2022  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2023  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2024  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2025  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2026  * mutex.
2027  *
2028  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2029  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2030  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2031  * in interrupt, of course).
2032  *
2033  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2034  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2035  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2036  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2037  * affect that:
2038  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2039  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2040  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2041  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2042  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2043  *
2044  * Rule:
2045  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2046  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2047  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2048  */
2049
2050 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2051 {
2052         int node;                       /* node that zone z is on */
2053         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2054         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2055
2056         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2057                 return 1;
2058         node = zone_to_nid(z);
2059         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2060         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2061                 return 1;
2062         /*
2063          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2064          * been OOM killed to get memory anywhere.
2065          */
2066         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2067                 return 1;
2068         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2069                 return 0;
2070
2071         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2072                 return 1;
2073
2074         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2075         mutex_lock(&callback_mutex);
2076
2077         task_lock(current);
2078         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
2079         task_unlock(current);
2080
2081         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2082         mutex_unlock(&callback_mutex);
2083         return allowed;
2084 }
2085
2086 /*
2087  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2088  * @z: is this zone on an allowed node?
2089  * @gfp_mask: memory allocation flags
2090  *
2091  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2092  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2093  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2094  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2095  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2096  *
2097  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2098  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2099  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2100  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2101  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2102  *
2103  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2104  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2105  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2106  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2107  * It never sleeps.
2108  */
2109
2110 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2111 {
2112         int node;                       /* node that zone z is on */
2113
2114         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2115                 return 1;
2116         node = zone_to_nid(z);
2117         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2118                 return 1;
2119         /*
2120          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2121          * been OOM killed to get memory anywhere.
2122          */
2123         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2124                 return 1;
2125         return 0;
2126 }
2127
2128 /**
2129  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2130  *
2131  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2132  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2133  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2134  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2135  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2136  * must be taken inside callback_mutex.
2137  */
2138
2139 void cpuset_lock(void)
2140 {
2141         mutex_lock(&callback_mutex);
2142 }
2143
2144 /**
2145  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2146  *
2147  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2148  */
2149
2150 void cpuset_unlock(void)
2151 {
2152         mutex_unlock(&callback_mutex);
2153 }
2154
2155 /**
2156  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2157  *
2158  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2159  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2160  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2161  * to determine on which node to start looking, as it will for
2162  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2163  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2164  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2165  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2166  *
2167  * We don't have to worry about the returned node being offline
2168  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2169  *
2170  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2171  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2172  * should not be possible for the following code to return an
2173  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2174  * is not returning the node where the allocation must be, only
2175  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2176  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2177  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2178  * See kmem_cache_alloc_node().
2179  */
2180
2181 int cpuset_mem_spread_node(void)
2182 {
2183         int node;
2184
2185         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2186         if (node == MAX_NUMNODES)
2187                 node = first_node(current->mems_allowed);
2188         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2189         return node;
2190 }
2191 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2192
2193 /**
2194  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2195  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2196  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2197  *
2198  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2199  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2200  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2201  * to the other.
2202  **/
2203
2204 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2205                                    const struct task_struct *tsk2)
2206 {
2207         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2208 }
2209
2210 /*
2211  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2212  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2213  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2214  */
2215
2216 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2217
2218 /**
2219  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2220  *
2221  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2222  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2223  *
2224  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2225  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2226  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2227  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2228  * or writing dirty pages.
2229  *
2230  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2231  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2232  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2233  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2234  **/
2235
2236 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2237 {
2238         task_lock(current);
2239         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2240         task_unlock(current);
2241 }
2242
2243 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2244 /*
2245  * proc_cpuset_show()
2246  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2247  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2248  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2249  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2250  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2251  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2252  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2253  *    cpuset to top_cpuset.
2254  */
2255 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2256 {
2257         struct pid *pid;
2258         struct task_struct *tsk;
2259         char *buf;
2260         struct cgroup_subsys_state *css;
2261         int retval;
2262
2263         retval = -ENOMEM;
2264         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2265         if (!buf)
2266                 goto out;
2267
2268         retval = -ESRCH;
2269         pid = m->private;
2270         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2271         if (!tsk)
2272                 goto out_free;
2273
2274         retval = -EINVAL;
2275         cgroup_lock();
2276         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2277         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2278         if (retval < 0)
2279                 goto out_unlock;
2280         seq_puts(m, buf);
2281         seq_putc(m, '\n');
2282 out_unlock:
2283         cgroup_unlock();
2284         put_task_struct(tsk);
2285 out_free:
2286         kfree(buf);
2287 out:
2288         return retval;
2289 }
2290
2291 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2292 {
2293         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2294         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2295 }
2296
2297 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2298         .open           = cpuset_open,
2299         .read           = seq_read,
2300         .llseek         = seq_lseek,
2301         .release        = single_release,
2302 };
2303 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2304
2305 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2306 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2307 {
2308         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2309         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2310         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2311         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2312         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2313         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2314         return buffer;
2315 }