CGroup API files: update cpusets to use cgroup structured file API
[linux-2.6.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/workqueue.h>
59 #include <linux/cgroup.h>
60
61 /*
62  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
63  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
64  * short circuit some hooks.
65  */
66 int number_of_cpusets __read_mostly;
67
68 /* Forward declare cgroup structures */
69 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
70 struct cpuset;
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
86         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
87
88         struct cpuset *parent;          /* my parent */
89
90         /*
91          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
92          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
93          */
94         int mems_generation;
95
96         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
97
98         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
99         int pn;
100
101         /* for custom sched domain */
102         int relax_domain_level;
103
104         /* used for walking a cpuset heirarchy */
105         struct list_head stack_list;
106 };
107
108 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
109 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
110 {
111         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
112                             struct cpuset, css);
113 }
114
115 /* Retrieve the cpuset for a task */
116 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
117 {
118         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
119                             struct cpuset, css);
120 }
121 struct cpuset_hotplug_scanner {
122         struct cgroup_scanner scan;
123         struct cgroup *to;
124 };
125
126 /* bits in struct cpuset flags field */
127 typedef enum {
128         CS_CPU_EXCLUSIVE,
129         CS_MEM_EXCLUSIVE,
130         CS_MEMORY_MIGRATE,
131         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
132         CS_SPREAD_PAGE,
133         CS_SPREAD_SLAB,
134 } cpuset_flagbits_t;
135
136 /* convenient tests for these bits */
137 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
138 {
139         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
140 }
141
142 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
143 {
144         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
145 }
146
147 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
148 {
149         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
150 }
151
152 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
153 {
154         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
155 }
156
157 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
158 {
159         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
160 }
161
162 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
163 {
164         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
165 }
166
167 /*
168  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
169  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
170  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
171  * the cpuset they're using changes generation.
172  *
173  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
174  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
175  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
176  *
177  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
178  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
179  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
180  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
181  * of its current->mems_allowed.
182  *
183  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
184  * there is no need to mark it atomic.
185  */
186 static int cpuset_mems_generation;
187
188 static struct cpuset top_cpuset = {
189         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
190         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
191         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
192 };
193
194 /*
195  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
196  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
197  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
198  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
199  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
200  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
201  * task_lock() exception", at the end of this comment.
202  *
203  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
204  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
205  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
206  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
207  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
208  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
209  * performing these checks, various callback routines can briefly
210  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
211  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
212  *
213  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
214  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
215  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
216  * __alloc_pages().
217  *
218  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
219  * access to cpusets.
220  *
221  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
222  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
223  *
224  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
225  * the cpuset hierarchy holds cgroup_mutex across the entire operation,
226  * single threading all such cpuset modifications across the system.
227  *
228  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
229  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
230  * cpumasks and nodemasks.
231  *
232  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
233  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
234  */
235
236 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
237
238 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
239  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
240  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
241 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
242                          int flags, const char *unused_dev_name,
243                          void *data, struct vfsmount *mnt)
244 {
245         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
246         int ret = -ENODEV;
247         if (cgroup_fs) {
248                 char mountopts[] =
249                         "cpuset,noprefix,"
250                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
251                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
252                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
253                 put_filesystem(cgroup_fs);
254         }
255         return ret;
256 }
257
258 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
259         .name = "cpuset",
260         .get_sb = cpuset_get_sb,
261 };
262
263 /*
264  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
265  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
266  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
267  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
268  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
269  * task, return cpu_online_map.
270  *
271  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
272  * of cpu_online_map.
273  *
274  * Call with callback_mutex held.
275  */
276
277 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
278 {
279         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
280                 cs = cs->parent;
281         if (cs)
282                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
283         else
284                 *pmask = cpu_online_map;
285         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
286 }
287
288 /*
289  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
290  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
291  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
292  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
293  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
294  *
295  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
296  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
297  *
298  * Call with callback_mutex held.
299  */
300
301 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
302 {
303         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
304                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
305                 cs = cs->parent;
306         if (cs)
307                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
308                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
309         else
310                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
311         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
312 }
313
314 /**
315  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
316  *
317  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
318  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
319  * mempolicy to the new value.
320  *
321  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
322  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
323  * Do not call this routine if in_interrupt().
324  *
325  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
326  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
327  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
328  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
329  * call.
330  *
331  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
332  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
333  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
334  *
335  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
336  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
337  * an old value of mems_generation.  However this really only
338  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
339  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
340  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
341  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
342  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
343  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
344  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
345  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
346  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
347  * even exist.
348  *
349  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
350  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
351  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
352  * task has been modifying its cpuset.
353  */
354
355 void cpuset_update_task_memory_state(void)
356 {
357         int my_cpusets_mem_gen;
358         struct task_struct *tsk = current;
359         struct cpuset *cs;
360
361         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
362                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
363                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
364         } else {
365                 rcu_read_lock();
366                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
367                 rcu_read_unlock();
368         }
369
370         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
371                 mutex_lock(&callback_mutex);
372                 task_lock(tsk);
373                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
374                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
375                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
376                 if (is_spread_page(cs))
377                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
378                 else
379                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
380                 if (is_spread_slab(cs))
381                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
382                 else
383                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
384                 task_unlock(tsk);
385                 mutex_unlock(&callback_mutex);
386                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
387         }
388 }
389
390 /*
391  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
392  *
393  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
394  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
395  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
396  */
397
398 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
399 {
400         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
401                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
402                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
403                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
404 }
405
406 /*
407  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
408  *                     follows the structural rules for cpusets.
409  *
410  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
411  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
412  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
413  * cgroup_mutex held.
414  *
415  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
416  * such as list traversal that depend on the actual address of the
417  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
418  *
419  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
420  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
421  * or flags changed to new, trial values.
422  *
423  * Return 0 if valid, -errno if not.
424  */
425
426 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
427 {
428         struct cgroup *cont;
429         struct cpuset *c, *par;
430
431         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
432         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
433                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
434                         return -EBUSY;
435         }
436
437         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
438         if (cur == &top_cpuset)
439                 return 0;
440
441         par = cur->parent;
442
443         /* We must be a subset of our parent cpuset */
444         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
445                 return -EACCES;
446
447         /*
448          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
449          * overlap
450          */
451         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
452                 c = cgroup_cs(cont);
453                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
454                     c != cur &&
455                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
456                         return -EINVAL;
457                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
458                     c != cur &&
459                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
460                         return -EINVAL;
461         }
462
463         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
464         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
465                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
466                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
467                         return -ENOSPC;
468                 }
469         }
470
471         return 0;
472 }
473
474 /*
475  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
476  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
477  */
478
479 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
480 {
481         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
482 }
483
484 static void
485 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
486 {
487         if (!dattr)
488                 return;
489         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
490                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
491         return;
492 }
493
494 /*
495  * rebuild_sched_domains()
496  *
497  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
498  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
499  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
500  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
501  * scheduler's dynamic sched domains.
502  *
503  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
504  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
505  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
506  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
507  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
508  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
509  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
510  *
511  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
512  * for a background explanation of this.
513  *
514  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
515  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
516  * domains when operating in the severe memory shortage situations
517  * that could cause allocation failures below.
518  *
519  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
520  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
521  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
522  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
523  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
524  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
525  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
526  *
527  * The three key local variables below are:
528  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
529  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
530  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
531  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
532  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
533  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
534  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
535  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
536  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
537  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
538  *         is a subset of one of these domains, while there are as
539  *         many such domains as possible, each as small as possible.
540  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
541  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
542  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
543  *         value to determine what partition elements (sched domains)
544  *         were changed (added or removed.)
545  *
546  * Finding the best partition (set of domains):
547  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
548  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
549  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
550  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
551  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
552  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
553  *      any such pairs.
554  *
555  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
556  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
557  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
558  *      partition_sched_domains().
559  */
560
561 static void rebuild_sched_domains(void)
562 {
563         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
564         struct cpuset *cp;      /* scans q */
565         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
566         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
567         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
568         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
569         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
570         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
571         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
572
573         q = NULL;
574         csa = NULL;
575         doms = NULL;
576         dattr = NULL;
577
578         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
579         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
580                 ndoms = 1;
581                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
582                 if (!doms)
583                         goto rebuild;
584                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
585                 if (dattr) {
586                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
587                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
588                 }
589                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
590                 goto rebuild;
591         }
592
593         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
594         if (IS_ERR(q))
595                 goto done;
596         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
597         if (!csa)
598                 goto done;
599         csn = 0;
600
601         cp = &top_cpuset;
602         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
603         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
604                 struct cgroup *cont;
605                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
606                 if (is_sched_load_balance(cp))
607                         csa[csn++] = cp;
608                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
609                         child = cgroup_cs(cont);
610                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
611                 }
612         }
613
614         for (i = 0; i < csn; i++)
615                 csa[i]->pn = i;
616         ndoms = csn;
617
618 restart:
619         /* Find the best partition (set of sched domains) */
620         for (i = 0; i < csn; i++) {
621                 struct cpuset *a = csa[i];
622                 int apn = a->pn;
623
624                 for (j = 0; j < csn; j++) {
625                         struct cpuset *b = csa[j];
626                         int bpn = b->pn;
627
628                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
629                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
630                                         struct cpuset *c = csa[k];
631
632                                         if (c->pn == bpn)
633                                                 c->pn = apn;
634                                 }
635                                 ndoms--;        /* one less element */
636                                 goto restart;
637                         }
638                 }
639         }
640
641         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
642         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
643         if (!doms)
644                 goto rebuild;
645         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
646
647         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
648                 struct cpuset *a = csa[i];
649                 int apn = a->pn;
650
651                 if (apn >= 0) {
652                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
653
654                         if (nslot == ndoms) {
655                                 static int warnings = 10;
656                                 if (warnings) {
657                                         printk(KERN_WARNING
658                                          "rebuild_sched_domains confused:"
659                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
660                                           " apn %d\n",
661                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
662                                         warnings--;
663                                 }
664                                 continue;
665                         }
666
667                         cpus_clear(*dp);
668                         if (dattr)
669                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
670                         for (j = i; j < csn; j++) {
671                                 struct cpuset *b = csa[j];
672
673                                 if (apn == b->pn) {
674                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
675                                         b->pn = -1;
676                                         update_domain_attr(dattr, b);
677                                 }
678                         }
679                         nslot++;
680                 }
681         }
682         BUG_ON(nslot != ndoms);
683
684 rebuild:
685         /* Have scheduler rebuild sched domains */
686         get_online_cpus();
687         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
688         put_online_cpus();
689
690 done:
691         if (q && !IS_ERR(q))
692                 kfifo_free(q);
693         kfree(csa);
694         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
695         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
696 }
697
698 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
699                                      struct timespec *time,
700                                      struct task_struct *t2)
701 {
702         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
703         if (start_diff > 0) {
704                 return 1;
705         } else if (start_diff < 0) {
706                 return 0;
707         } else {
708                 /*
709                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
710                  * time, we'll say that the lower pointer value
711                  * started first. Note that t2 may have exited by now
712                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
713                  * that's fine - it still serves to distinguish
714                  * between two tasks started (effectively)
715                  * simultaneously.
716                  */
717                 return t1 > t2;
718         }
719 }
720
721 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
722 {
723         struct task_struct *t1 = p1;
724         struct task_struct *t2 = p2;
725         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
726 }
727
728 /**
729  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
730  * @tsk: task to test
731  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
732  *
733  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
734  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
735  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
736  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
737  */
738 int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
739 {
740         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
741                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
742 }
743
744 /**
745  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
746  * @tsk: task to test
747  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
748  *
749  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
750  * cpus_allowed mask needs to be changed.
751  *
752  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
753  * holding cgroup_lock() at this point.
754  */
755 void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
756 {
757         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
758 }
759
760 /**
761  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
762  * @cs: the cpuset to consider
763  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
764  */
765 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
766 {
767         struct cpuset trialcs;
768         struct cgroup_scanner scan;
769         struct ptr_heap heap;
770         int retval;
771         int is_load_balanced;
772
773         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
774         if (cs == &top_cpuset)
775                 return -EACCES;
776
777         trialcs = *cs;
778
779         /*
780          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
781          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
782          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
783          * with tasks have cpus.
784          */
785         buf = strstrip(buf);
786         if (!*buf) {
787                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
788         } else {
789                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
790                 if (retval < 0)
791                         return retval;
792         }
793         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
794         retval = validate_change(cs, &trialcs);
795         if (retval < 0)
796                 return retval;
797
798         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
799         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
800                 return 0;
801
802         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
803         if (retval)
804                 return retval;
805
806         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
807
808         mutex_lock(&callback_mutex);
809         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
810         mutex_unlock(&callback_mutex);
811
812         /*
813          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
814          * that need an update.
815          */
816         scan.cg = cs->css.cgroup;
817         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
818         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
819         scan.heap = &heap;
820         cgroup_scan_tasks(&scan);
821         heap_free(&heap);
822
823         if (is_load_balanced)
824                 rebuild_sched_domains();
825         return 0;
826 }
827
828 /*
829  * cpuset_migrate_mm
830  *
831  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
832  *
833  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
834  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
835  *
836  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
837  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
838  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
839  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
840  *    our task's cpuset.
841  *
842  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
843  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
844  *
845  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
846  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
847  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
848  *    migrating memory region.
849  *
850  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
851  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
852  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
853  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
854  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
855  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
856  *    nodemask.
857  */
858
859 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
860                                                         const nodemask_t *to)
861 {
862         struct task_struct *tsk = current;
863
864         cpuset_update_task_memory_state();
865
866         mutex_lock(&callback_mutex);
867         tsk->mems_allowed = *to;
868         mutex_unlock(&callback_mutex);
869
870         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
871
872         mutex_lock(&callback_mutex);
873         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
874         mutex_unlock(&callback_mutex);
875 }
876
877 /*
878  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
879  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
880  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
881  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
882  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
883  * pages to the new memory.
884  *
885  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
886  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
887  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
888  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
889  */
890
891 static void *cpuset_being_rebound;
892
893 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
894 {
895         struct cpuset trialcs;
896         nodemask_t oldmem;
897         struct task_struct *p;
898         struct mm_struct **mmarray;
899         int i, n, ntasks;
900         int migrate;
901         int fudge;
902         int retval;
903         struct cgroup_iter it;
904
905         /*
906          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
907          * it's read-only
908          */
909         if (cs == &top_cpuset)
910                 return -EACCES;
911
912         trialcs = *cs;
913
914         /*
915          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
916          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
917          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
918          * with tasks have memory.
919          */
920         buf = strstrip(buf);
921         if (!*buf) {
922                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
923         } else {
924                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
925                 if (retval < 0)
926                         goto done;
927         }
928         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
929                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
930         oldmem = cs->mems_allowed;
931         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
932                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
933                 goto done;
934         }
935         retval = validate_change(cs, &trialcs);
936         if (retval < 0)
937                 goto done;
938
939         mutex_lock(&callback_mutex);
940         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
941         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
942         mutex_unlock(&callback_mutex);
943
944         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
945
946         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
947         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
948         retval = -ENOMEM;
949
950         /*
951          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
952          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
953          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
954          * few more lines of code, we can retry until we get a big
955          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
956          */
957         while (1) {
958                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
959                 ntasks += fudge;
960                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
961                 if (!mmarray)
962                         goto done;
963                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
964                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
965                         break;                          /* got enough */
966                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
967                 kfree(mmarray);
968         }
969
970         n = 0;
971
972         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
973         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
974         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
975                 struct mm_struct *mm;
976
977                 if (n >= ntasks) {
978                         printk(KERN_WARNING
979                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
980                         break;
981                 }
982                 mm = get_task_mm(p);
983                 if (!mm)
984                         continue;
985                 mmarray[n++] = mm;
986         }
987         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
988         read_unlock(&tasklist_lock);
989
990         /*
991          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
992          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
993          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
994          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
995          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
996          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
997          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
998          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
999          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1000          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1001          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1002          */
1003         migrate = is_memory_migrate(cs);
1004         for (i = 0; i < n; i++) {
1005                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1006
1007                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1008                 if (migrate)
1009                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1010                 mmput(mm);
1011         }
1012
1013         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1014         kfree(mmarray);
1015         cpuset_being_rebound = NULL;
1016         retval = 0;
1017 done:
1018         return retval;
1019 }
1020
1021 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1022 {
1023         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1024 }
1025
1026 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, char *buf)
1027 {
1028         int val = simple_strtol(buf, NULL, 10);
1029
1030         if (val < 0)
1031                 val = -1;
1032
1033         if (val != cs->relax_domain_level) {
1034                 cs->relax_domain_level = val;
1035                 rebuild_sched_domains();
1036         }
1037
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 /*
1042  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1043  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1044  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
1045  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1046  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1047  * cs:  the cpuset to update
1048  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1049  *
1050  * Call with cgroup_mutex held.
1051  */
1052
1053 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1054                        int turning_on)
1055 {
1056         struct cpuset trialcs;
1057         int err;
1058         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1059
1060         trialcs = *cs;
1061         if (turning_on)
1062                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1063         else
1064                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1065
1066         err = validate_change(cs, &trialcs);
1067         if (err < 0)
1068                 return err;
1069
1070         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1071         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1072                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1073
1074         mutex_lock(&callback_mutex);
1075         cs->flags = trialcs.flags;
1076         mutex_unlock(&callback_mutex);
1077
1078         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1079                 rebuild_sched_domains();
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1086  *
1087  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1088  * event frequency meter.  There are four routines:
1089  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1090  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1091  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1092  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1093  *
1094  * A common data structure is passed to each of these routines,
1095  * which is used to keep track of the state required to manage the
1096  * frequency meter and its digital filter.
1097  *
1098  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1099  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1100  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1101  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1102  *
1103  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1104  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1105  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1106  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1107  *
1108  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1109  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1110  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1111  * will be stable.
1112  *
1113  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1114  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1115  *
1116  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1117  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1118  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1119  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1120  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1121  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1122  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1123  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1124  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1125  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1126  * each event.
1127  */
1128
1129 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1130 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1131 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1132 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1133
1134 /* Initialize a frequency meter */
1135 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1136 {
1137         fmp->cnt = 0;
1138         fmp->val = 0;
1139         fmp->time = 0;
1140         spin_lock_init(&fmp->lock);
1141 }
1142
1143 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1144 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1145 {
1146         time_t now = get_seconds();
1147         time_t ticks = now - fmp->time;
1148
1149         if (ticks == 0)
1150                 return;
1151
1152         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1153         while (ticks-- > 0)
1154                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1155         fmp->time = now;
1156
1157         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1158         fmp->cnt = 0;
1159 }
1160
1161 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1162 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1163 {
1164         spin_lock(&fmp->lock);
1165         fmeter_update(fmp);
1166         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1167         spin_unlock(&fmp->lock);
1168 }
1169
1170 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1171 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1172 {
1173         int val;
1174
1175         spin_lock(&fmp->lock);
1176         fmeter_update(fmp);
1177         val = fmp->val;
1178         spin_unlock(&fmp->lock);
1179         return val;
1180 }
1181
1182 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1183 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1184                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1185 {
1186         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1187
1188         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1189                 return -ENOSPC;
1190
1191         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1192 }
1193
1194 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1195                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1196                           struct task_struct *tsk)
1197 {
1198         cpumask_t cpus;
1199         nodemask_t from, to;
1200         struct mm_struct *mm;
1201         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1202         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1203
1204         mutex_lock(&callback_mutex);
1205         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1206         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1207         mutex_unlock(&callback_mutex);
1208
1209         from = oldcs->mems_allowed;
1210         to = cs->mems_allowed;
1211         mm = get_task_mm(tsk);
1212         if (mm) {
1213                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1214                 if (is_memory_migrate(cs))
1215                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1216                 mmput(mm);
1217         }
1218
1219 }
1220
1221 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1222
1223 typedef enum {
1224         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1225         FILE_CPULIST,
1226         FILE_MEMLIST,
1227         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1228         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1229         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1230         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1231         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1232         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1233         FILE_SPREAD_PAGE,
1234         FILE_SPREAD_SLAB,
1235 } cpuset_filetype_t;
1236
1237 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1238                                         struct cftype *cft,
1239                                         struct file *file,
1240                                         const char __user *userbuf,
1241                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1242 {
1243         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1244         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1245         char *buffer;
1246         int retval = 0;
1247
1248         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1249         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1250                 return -E2BIG;
1251
1252         /* +1 for nul-terminator */
1253         buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL);
1254         if (!buffer)
1255                 return -ENOMEM;
1256
1257         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1258                 retval = -EFAULT;
1259                 goto out1;
1260         }
1261         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1262
1263         cgroup_lock();
1264
1265         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1266                 retval = -ENODEV;
1267                 goto out2;
1268         }
1269
1270         switch (type) {
1271         case FILE_CPULIST:
1272                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1273                 break;
1274         case FILE_MEMLIST:
1275                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1276                 break;
1277         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1278                 retval = update_relax_domain_level(cs, buffer);
1279                 break;
1280         default:
1281                 retval = -EINVAL;
1282                 goto out2;
1283         }
1284
1285         if (retval == 0)
1286                 retval = nbytes;
1287 out2:
1288         cgroup_unlock();
1289 out1:
1290         kfree(buffer);
1291         return retval;
1292 }
1293
1294 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1295 {
1296         int retval = 0;
1297         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1298         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1299
1300         cgroup_lock();
1301
1302         if (cgroup_is_removed(cgrp)) {
1303                 cgroup_unlock();
1304                 return -ENODEV;
1305         }
1306
1307         switch (type) {
1308         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1309                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1310                 break;
1311         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1312                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1313                 break;
1314         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1315                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1316                 break;
1317         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1318                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1319                 break;
1320         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1321                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1322                 break;
1323         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1324                 retval = -EACCES;
1325                 break;
1326         case FILE_SPREAD_PAGE:
1327                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1328                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1329                 break;
1330         case FILE_SPREAD_SLAB:
1331                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1332                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1333                 break;
1334         default:
1335                 retval = -EINVAL;
1336                 break;
1337         }
1338         cgroup_unlock();
1339         return retval;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1344  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1345  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1346  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1347  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1348  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1349  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1350  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1351  * across a page fault.
1352  */
1353
1354 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1355 {
1356         cpumask_t mask;
1357
1358         mutex_lock(&callback_mutex);
1359         mask = cs->cpus_allowed;
1360         mutex_unlock(&callback_mutex);
1361
1362         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1363 }
1364
1365 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1366 {
1367         nodemask_t mask;
1368
1369         mutex_lock(&callback_mutex);
1370         mask = cs->mems_allowed;
1371         mutex_unlock(&callback_mutex);
1372
1373         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1374 }
1375
1376 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1377                                        struct cftype *cft,
1378                                        struct file *file,
1379                                        char __user *buf,
1380                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1381 {
1382         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1383         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1384         char *page;
1385         ssize_t retval = 0;
1386         char *s;
1387
1388         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1389                 return -ENOMEM;
1390
1391         s = page;
1392
1393         switch (type) {
1394         case FILE_CPULIST:
1395                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1396                 break;
1397         case FILE_MEMLIST:
1398                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1399                 break;
1400         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1401                 s += sprintf(s, "%d", cs->relax_domain_level);
1402                 break;
1403         default:
1404                 retval = -EINVAL;
1405                 goto out;
1406         }
1407         *s++ = '\n';
1408
1409         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1410 out:
1411         free_page((unsigned long)page);
1412         return retval;
1413 }
1414
1415 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1416 {
1417         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1418         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1419         switch (type) {
1420         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1421                 return is_cpu_exclusive(cs);
1422         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1423                 return is_mem_exclusive(cs);
1424         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1425                 return is_sched_load_balance(cs);
1426         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1427                 return is_memory_migrate(cs);
1428         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1429                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1430         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1431                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1432         case FILE_SPREAD_PAGE:
1433                 return is_spread_page(cs);
1434         case FILE_SPREAD_SLAB:
1435                 return is_spread_slab(cs);
1436         default:
1437                 BUG();
1438         }
1439 }
1440
1441
1442 /*
1443  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1444  */
1445
1446 static struct cftype cft_cpus = {
1447         .name = "cpus",
1448         .read = cpuset_common_file_read,
1449         .write = cpuset_common_file_write,
1450         .private = FILE_CPULIST,
1451 };
1452
1453 static struct cftype cft_mems = {
1454         .name = "mems",
1455         .read = cpuset_common_file_read,
1456         .write = cpuset_common_file_write,
1457         .private = FILE_MEMLIST,
1458 };
1459
1460 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1461         .name = "cpu_exclusive",
1462         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1463         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1464         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1465 };
1466
1467 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1468         .name = "mem_exclusive",
1469         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1470         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1471         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1472 };
1473
1474 static struct cftype cft_sched_load_balance = {
1475         .name = "sched_load_balance",
1476         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1477         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1478         .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1479 };
1480
1481 static struct cftype cft_sched_relax_domain_level = {
1482         .name = "sched_relax_domain_level",
1483         .read = cpuset_common_file_read,
1484         .write = cpuset_common_file_write,
1485         .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1486 };
1487
1488 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1489         .name = "memory_migrate",
1490         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1491         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1492         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1493 };
1494
1495 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1496         .name = "memory_pressure_enabled",
1497         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1498         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1499         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1500 };
1501
1502 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1503         .name = "memory_pressure",
1504         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1505         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1506         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1507 };
1508
1509 static struct cftype cft_spread_page = {
1510         .name = "memory_spread_page",
1511         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1512         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1513         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1514 };
1515
1516 static struct cftype cft_spread_slab = {
1517         .name = "memory_spread_slab",
1518         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1519         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1520         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1521 };
1522
1523 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1524 {
1525         int err;
1526
1527         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpus)) < 0)
1528                 return err;
1529         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mems)) < 0)
1530                 return err;
1531         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1532                 return err;
1533         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1534                 return err;
1535         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_migrate)) < 0)
1536                 return err;
1537         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_sched_load_balance)) < 0)
1538                 return err;
1539         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss,
1540                                         &cft_sched_relax_domain_level)) < 0)
1541                 return err;
1542         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_pressure)) < 0)
1543                 return err;
1544         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_page)) < 0)
1545                 return err;
1546         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_slab)) < 0)
1547                 return err;
1548         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1549         if (err == 0 && !cont->parent)
1550                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1551                                          &cft_memory_pressure_enabled);
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1557  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1558  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1559  * be moved into 'cgroup'.
1560  *
1561  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1562  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1563  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1564  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1565  *
1566  * If this becomes a problem for some users who wish to
1567  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1568  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1569  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1570  * held.
1571  */
1572 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1573                               struct cgroup *cgroup)
1574 {
1575         struct cgroup *parent, *child;
1576         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1577
1578         parent = cgroup->parent;
1579         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1580                 cs = cgroup_cs(child);
1581                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1582                         return;
1583         }
1584         cs = cgroup_cs(cgroup);
1585         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1586
1587         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1588         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1589         return;
1590 }
1591
1592 /*
1593  *      cpuset_create - create a cpuset
1594  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1595  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1596  */
1597
1598 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1599         struct cgroup_subsys *ss,
1600         struct cgroup *cont)
1601 {
1602         struct cpuset *cs;
1603         struct cpuset *parent;
1604
1605         if (!cont->parent) {
1606                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1607                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1608                 return &top_cpuset.css;
1609         }
1610         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1611         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1612         if (!cs)
1613                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1614
1615         cpuset_update_task_memory_state();
1616         cs->flags = 0;
1617         if (is_spread_page(parent))
1618                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1619         if (is_spread_slab(parent))
1620                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1621         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1622         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1623         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1624         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1625         fmeter_init(&cs->fmeter);
1626         cs->relax_domain_level = -1;
1627
1628         cs->parent = parent;
1629         number_of_cpusets++;
1630         return &cs->css ;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1635  *
1636  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1637  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1638  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1639  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1640  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1641  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1642  * ABBA deadlock.
1643  */
1644
1645 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1646 {
1647         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1648
1649         cpuset_update_task_memory_state();
1650
1651         if (is_sched_load_balance(cs))
1652                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1653
1654         number_of_cpusets--;
1655         kfree(cs);
1656 }
1657
1658 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1659         .name = "cpuset",
1660         .create = cpuset_create,
1661         .destroy  = cpuset_destroy,
1662         .can_attach = cpuset_can_attach,
1663         .attach = cpuset_attach,
1664         .populate = cpuset_populate,
1665         .post_clone = cpuset_post_clone,
1666         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1667         .early_init = 1,
1668 };
1669
1670 /*
1671  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1672  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1673  * are harmless.
1674  */
1675
1676 int __init cpuset_init_early(void)
1677 {
1678         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1679         return 0;
1680 }
1681
1682
1683 /**
1684  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1685  *
1686  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1687  **/
1688
1689 int __init cpuset_init(void)
1690 {
1691         int err = 0;
1692
1693         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1694         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1695
1696         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1697         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1698         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1699         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1700
1701         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1702         if (err < 0)
1703                 return err;
1704
1705         number_of_cpusets = 1;
1706         return 0;
1707 }
1708
1709 /**
1710  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1711  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1712  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1713  *
1714  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1715  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1716  */
1717 void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
1718 {
1719         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1720
1721         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1722         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1723 }
1724
1725 /**
1726  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1727  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1728  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1729  *
1730  * Called with cgroup_mutex held
1731  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1732  *
1733  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1734  * calling callback functions for each.
1735  */
1736 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1737 {
1738         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1739
1740         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1741         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1742         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1743         scan.scan.heap = NULL;
1744         scan.to = to->css.cgroup;
1745
1746         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1747                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1748                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1749 }
1750
1751 /*
1752  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1753  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1754  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1755  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1756  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1757  *
1758  * Called with cgroup_mutex held
1759  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1760  */
1761 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1762 {
1763         struct cpuset *parent;
1764
1765         /*
1766          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1767          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1768          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1769          */
1770         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1771                 return;
1772
1773         /*
1774          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1775          * has online cpus, so can't be empty).
1776          */
1777         parent = cs->parent;
1778         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1779                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1780                 parent = parent->parent;
1781
1782         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1787  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1788  *
1789  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1790  * cpus_allowed and mems_allowed.
1791  *
1792  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1793  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1794  * any of its children.
1795  *
1796  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1797  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1798  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1799  */
1800 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1801 {
1802         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1803         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1804         struct list_head queue;
1805         struct cgroup *cont;
1806
1807         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1808
1809         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1810
1811         while (!list_empty(&queue)) {
1812                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1813                 list_del(queue.next);
1814                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1815                         child = cgroup_cs(cont);
1816                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1817                 }
1818                 cont = cp->css.cgroup;
1819
1820                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1821                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1822                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1823                         continue;
1824
1825                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1826                 mutex_lock(&callback_mutex);
1827                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1828                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1829                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1830                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1831
1832                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1833                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1834                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1835                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1836         }
1837 }
1838
1839 /*
1840  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1841  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1842  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1843  *
1844  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1845  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1846  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1847  * in order to minimize text size.
1848  */
1849
1850 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1851 {
1852         cgroup_lock();
1853
1854         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1855         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1856         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1857
1858         cgroup_unlock();
1859 }
1860
1861 /*
1862  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1863  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1864  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1865  * but making no active use of cpusets.
1866  *
1867  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1868  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1869  */
1870
1871 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1872                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1873 {
1874         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1875                 return NOTIFY_DONE;
1876
1877         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1878         return 0;
1879 }
1880
1881 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1882 /*
1883  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1884  * Call this routine anytime after you change
1885  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1886  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1887  */
1888
1889 void cpuset_track_online_nodes(void)
1890 {
1891         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1892 }
1893 #endif
1894
1895 /**
1896  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1897  *
1898  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1899  **/
1900
1901 void __init cpuset_init_smp(void)
1902 {
1903         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1904         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1905
1906         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1907 }
1908
1909 /**
1910
1911  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1912  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1913  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1914  *
1915  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1916  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1917  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1918  * tasks cpuset.
1919  **/
1920
1921 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1922 {
1923         mutex_lock(&callback_mutex);
1924         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1925         mutex_unlock(&callback_mutex);
1926 }
1927
1928 /**
1929  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1930  * Must be called with callback_mutex held.
1931  **/
1932 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1933 {
1934         task_lock(tsk);
1935         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
1936         task_unlock(tsk);
1937 }
1938
1939 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1940 {
1941         nodes_setall(current->mems_allowed);
1942 }
1943
1944 /**
1945  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1946  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1947  *
1948  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1949  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1950  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1951  * tasks cpuset.
1952  **/
1953
1954 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1955 {
1956         nodemask_t mask;
1957
1958         mutex_lock(&callback_mutex);
1959         task_lock(tsk);
1960         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1961         task_unlock(tsk);
1962         mutex_unlock(&callback_mutex);
1963
1964         return mask;
1965 }
1966
1967 /**
1968  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
1969  * @nodemask: the nodemask to be checked
1970  *
1971  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
1972  */
1973 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
1974 {
1975         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
1976 }
1977
1978 /*
1979  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1980  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1981  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1982  * returns the root cpuset.
1983  */
1984 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1985 {
1986         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1987                 cs = cs->parent;
1988         return cs;
1989 }
1990
1991 /**
1992  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1993  * @z: is this zone on an allowed node?
1994  * @gfp_mask: memory allocation flags
1995  *
1996  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1997  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1998  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
1999  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2000  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2001  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2002  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2003  * Otherwise, no.
2004  *
2005  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2006  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2007  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2008  * from an enclosing cpuset.
2009  *
2010  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2011  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2012  *
2013  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2014  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2015  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2016  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2017  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2018  *
2019  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2020  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2021  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2022  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2023  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
2024  *
2025  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2026  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2027  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2028  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2029  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2030  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2031  * mutex.
2032  *
2033  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2034  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2035  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2036  * in interrupt, of course).
2037  *
2038  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2039  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2040  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2041  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2042  * affect that:
2043  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2044  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2045  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2046  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2047  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2048  *
2049  * Rule:
2050  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2051  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2052  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2053  */
2054
2055 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2056 {
2057         int node;                       /* node that zone z is on */
2058         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2059         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2060
2061         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2062                 return 1;
2063         node = zone_to_nid(z);
2064         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2065         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2066                 return 1;
2067         /*
2068          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2069          * been OOM killed to get memory anywhere.
2070          */
2071         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2072                 return 1;
2073         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2074                 return 0;
2075
2076         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2077                 return 1;
2078
2079         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2080         mutex_lock(&callback_mutex);
2081
2082         task_lock(current);
2083         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
2084         task_unlock(current);
2085
2086         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2087         mutex_unlock(&callback_mutex);
2088         return allowed;
2089 }
2090
2091 /*
2092  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2093  * @z: is this zone on an allowed node?
2094  * @gfp_mask: memory allocation flags
2095  *
2096  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2097  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2098  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2099  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2100  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2101  *
2102  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2103  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2104  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2105  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2106  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2107  *
2108  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2109  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2110  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2111  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2112  * It never sleeps.
2113  */
2114
2115 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2116 {
2117         int node;                       /* node that zone z is on */
2118
2119         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2120                 return 1;
2121         node = zone_to_nid(z);
2122         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2123                 return 1;
2124         /*
2125          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2126          * been OOM killed to get memory anywhere.
2127          */
2128         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2129                 return 1;
2130         return 0;
2131 }
2132
2133 /**
2134  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2135  *
2136  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2137  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2138  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2139  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2140  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2141  * must be taken inside callback_mutex.
2142  */
2143
2144 void cpuset_lock(void)
2145 {
2146         mutex_lock(&callback_mutex);
2147 }
2148
2149 /**
2150  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2151  *
2152  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2153  */
2154
2155 void cpuset_unlock(void)
2156 {
2157         mutex_unlock(&callback_mutex);
2158 }
2159
2160 /**
2161  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2162  *
2163  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2164  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2165  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2166  * to determine on which node to start looking, as it will for
2167  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2168  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2169  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2170  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2171  *
2172  * We don't have to worry about the returned node being offline
2173  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2174  *
2175  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2176  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2177  * should not be possible for the following code to return an
2178  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2179  * is not returning the node where the allocation must be, only
2180  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2181  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2182  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2183  * See kmem_cache_alloc_node().
2184  */
2185
2186 int cpuset_mem_spread_node(void)
2187 {
2188         int node;
2189
2190         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2191         if (node == MAX_NUMNODES)
2192                 node = first_node(current->mems_allowed);
2193         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2194         return node;
2195 }
2196 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2197
2198 /**
2199  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2200  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2201  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2202  *
2203  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2204  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2205  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2206  * to the other.
2207  **/
2208
2209 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2210                                    const struct task_struct *tsk2)
2211 {
2212         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2217  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2218  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2219  */
2220
2221 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2222
2223 /**
2224  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2225  *
2226  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2227  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2228  *
2229  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2230  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2231  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2232  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2233  * or writing dirty pages.
2234  *
2235  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2236  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2237  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2238  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2239  **/
2240
2241 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2242 {
2243         task_lock(current);
2244         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2245         task_unlock(current);
2246 }
2247
2248 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2249 /*
2250  * proc_cpuset_show()
2251  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2252  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2253  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2254  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2255  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2256  *    anyway.
2257  */
2258 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2259 {
2260         struct pid *pid;
2261         struct task_struct *tsk;
2262         char *buf;
2263         struct cgroup_subsys_state *css;
2264         int retval;
2265
2266         retval = -ENOMEM;
2267         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2268         if (!buf)
2269                 goto out;
2270
2271         retval = -ESRCH;
2272         pid = m->private;
2273         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2274         if (!tsk)
2275                 goto out_free;
2276
2277         retval = -EINVAL;
2278         cgroup_lock();
2279         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2280         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2281         if (retval < 0)
2282                 goto out_unlock;
2283         seq_puts(m, buf);
2284         seq_putc(m, '\n');
2285 out_unlock:
2286         cgroup_unlock();
2287         put_task_struct(tsk);
2288 out_free:
2289         kfree(buf);
2290 out:
2291         return retval;
2292 }
2293
2294 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2295 {
2296         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2297         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2298 }
2299
2300 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2301         .open           = cpuset_open,
2302         .read           = seq_read,
2303         .llseek         = seq_lseek,
2304         .release        = single_release,
2305 };
2306 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2307
2308 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2309 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2310 {
2311         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2312         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2313                                         task->cpus_allowed);
2314         seq_printf(m, "\n");
2315         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2316         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2317                                         task->cpus_allowed);
2318         seq_printf(m, "\n");
2319         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2320         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2321                                         task->mems_allowed);
2322         seq_printf(m, "\n");
2323         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2324         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2325                                         task->mems_allowed);
2326         seq_printf(m, "\n");
2327 }