oom: print triggering task's cpuset and mems allowed
[linux-2.6.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *  2008 Rework of the scheduler domains and CPU hotplug handling
18  *       by Max Krasnyansky
19  *
20  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
21  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
22  *  distribution for more details.
23  */
24
25 #include <linux/cpu.h>
26 #include <linux/cpumask.h>
27 #include <linux/cpuset.h>
28 #include <linux/err.h>
29 #include <linux/errno.h>
30 #include <linux/file.h>
31 #include <linux/fs.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/interrupt.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/kmod.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/mempolicy.h>
38 #include <linux/mm.h>
39 #include <linux/memory.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/namei.h>
43 #include <linux/pagemap.h>
44 #include <linux/proc_fs.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/seq_file.h>
48 #include <linux/security.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/string.h>
53 #include <linux/time.h>
54 #include <linux/backing-dev.h>
55 #include <linux/sort.h>
56
57 #include <asm/uaccess.h>
58 #include <asm/atomic.h>
59 #include <linux/mutex.h>
60 #include <linux/workqueue.h>
61 #include <linux/cgroup.h>
62
63 /*
64  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
65  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
66  * short circuit some hooks.
67  */
68 int number_of_cpusets __read_mostly;
69
70 /* Forward declare cgroup structures */
71 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
72 struct cpuset;
73
74 /* See "Frequency meter" comments, below. */
75
76 struct fmeter {
77         int cnt;                /* unprocessed events count */
78         int val;                /* most recent output value */
79         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
80         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
81 };
82
83 struct cpuset {
84         struct cgroup_subsys_state css;
85
86         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
87         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
88         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
89
90         struct cpuset *parent;          /* my parent */
91
92         /*
93          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
94          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
95          */
96         int mems_generation;
97
98         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
99
100         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
101         int pn;
102
103         /* for custom sched domain */
104         int relax_domain_level;
105
106         /* used for walking a cpuset heirarchy */
107         struct list_head stack_list;
108 };
109
110 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
111 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
112 {
113         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
114                             struct cpuset, css);
115 }
116
117 /* Retrieve the cpuset for a task */
118 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
119 {
120         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
121                             struct cpuset, css);
122 }
123 struct cpuset_hotplug_scanner {
124         struct cgroup_scanner scan;
125         struct cgroup *to;
126 };
127
128 /* bits in struct cpuset flags field */
129 typedef enum {
130         CS_CPU_EXCLUSIVE,
131         CS_MEM_EXCLUSIVE,
132         CS_MEM_HARDWALL,
133         CS_MEMORY_MIGRATE,
134         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
135         CS_SPREAD_PAGE,
136         CS_SPREAD_SLAB,
137 } cpuset_flagbits_t;
138
139 /* convenient tests for these bits */
140 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
141 {
142         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
143 }
144
145 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
146 {
147         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
148 }
149
150 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
151 {
152         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
153 }
154
155 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
156 {
157         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
158 }
159
160 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
161 {
162         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
163 }
164
165 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
166 {
167         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
168 }
169
170 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
171 {
172         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
173 }
174
175 /*
176  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
177  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
178  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
179  * the cpuset they're using changes generation.
180  *
181  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
182  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
183  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
184  *
185  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
186  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
187  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
188  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
189  * of its current->mems_allowed.
190  *
191  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
192  * there is no need to mark it atomic.
193  */
194 static int cpuset_mems_generation;
195
196 static struct cpuset top_cpuset = {
197         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
198         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
199         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
200 };
201
202 /*
203  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
204  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
205  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
206  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
207  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
208  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
209  * task_lock() exception", at the end of this comment.
210  *
211  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
212  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
213  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
214  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
215  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
216  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
217  * performing these checks, various callback routines can briefly
218  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
219  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
220  *
221  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
222  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
223  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
224  * __alloc_pages().
225  *
226  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
227  * access to cpusets.
228  *
229  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
230  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
231  *
232  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
233  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
234  * cpumasks and nodemasks.
235  *
236  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
237  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
238  */
239
240 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
241
242 /*
243  * cpuset_buffer_lock protects both the cpuset_name and cpuset_nodelist
244  * buffers.  They are statically allocated to prevent using excess stack
245  * when calling cpuset_print_task_mems_allowed().
246  */
247 #define CPUSET_NAME_LEN         (128)
248 #define CPUSET_NODELIST_LEN     (256)
249 static char cpuset_name[CPUSET_NAME_LEN];
250 static char cpuset_nodelist[CPUSET_NODELIST_LEN];
251 static DEFINE_SPINLOCK(cpuset_buffer_lock);
252
253 /*
254  * This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
255  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
256  * silently switch it to mount "cgroup" instead
257  */
258 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
259                          int flags, const char *unused_dev_name,
260                          void *data, struct vfsmount *mnt)
261 {
262         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
263         int ret = -ENODEV;
264         if (cgroup_fs) {
265                 char mountopts[] =
266                         "cpuset,noprefix,"
267                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
268                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
269                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
270                 put_filesystem(cgroup_fs);
271         }
272         return ret;
273 }
274
275 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
276         .name = "cpuset",
277         .get_sb = cpuset_get_sb,
278 };
279
280 /*
281  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
282  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
283  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
284  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
285  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
286  * task, return cpu_online_map.
287  *
288  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
289  * of cpu_online_map.
290  *
291  * Call with callback_mutex held.
292  */
293
294 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
295 {
296         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
297                 cs = cs->parent;
298         if (cs)
299                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
300         else
301                 *pmask = cpu_online_map;
302         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
303 }
304
305 /*
306  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
307  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
308  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
309  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
310  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
311  *
312  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
313  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
314  *
315  * Call with callback_mutex held.
316  */
317
318 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
319 {
320         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
321                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
322                 cs = cs->parent;
323         if (cs)
324                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
325                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
326         else
327                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
328         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
329 }
330
331 /**
332  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
333  *
334  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
335  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
336  * mempolicy to the new value.
337  *
338  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
339  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
340  * Do not call this routine if in_interrupt().
341  *
342  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
343  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
344  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
345  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
346  * call.
347  *
348  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
349  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
350  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
351  *
352  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
353  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
354  * an old value of mems_generation.  However this really only
355  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
356  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
357  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
358  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
359  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
360  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
361  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
362  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
363  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
364  * even exist.
365  *
366  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
367  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
368  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
369  * task has been modifying its cpuset.
370  */
371
372 void cpuset_update_task_memory_state(void)
373 {
374         int my_cpusets_mem_gen;
375         struct task_struct *tsk = current;
376         struct cpuset *cs;
377
378         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
379                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
380                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
381         } else {
382                 rcu_read_lock();
383                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(tsk)->mems_generation;
384                 rcu_read_unlock();
385         }
386
387         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
388                 mutex_lock(&callback_mutex);
389                 task_lock(tsk);
390                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
391                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
392                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
393                 if (is_spread_page(cs))
394                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
395                 else
396                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
397                 if (is_spread_slab(cs))
398                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
399                 else
400                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
401                 task_unlock(tsk);
402                 mutex_unlock(&callback_mutex);
403                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
404         }
405 }
406
407 /*
408  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
409  *
410  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
411  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
412  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
413  */
414
415 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
416 {
417         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
418                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
419                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
420                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
421 }
422
423 /*
424  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
425  *                     follows the structural rules for cpusets.
426  *
427  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
428  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
429  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
430  * cgroup_mutex held.
431  *
432  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
433  * such as list traversal that depend on the actual address of the
434  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
435  *
436  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
437  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
438  * or flags changed to new, trial values.
439  *
440  * Return 0 if valid, -errno if not.
441  */
442
443 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
444 {
445         struct cgroup *cont;
446         struct cpuset *c, *par;
447
448         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
449         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
450                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
451                         return -EBUSY;
452         }
453
454         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
455         if (cur == &top_cpuset)
456                 return 0;
457
458         par = cur->parent;
459
460         /* We must be a subset of our parent cpuset */
461         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
462                 return -EACCES;
463
464         /*
465          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
466          * overlap
467          */
468         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
469                 c = cgroup_cs(cont);
470                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
471                     c != cur &&
472                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
473                         return -EINVAL;
474                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
475                     c != cur &&
476                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
477                         return -EINVAL;
478         }
479
480         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
481         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
482                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
483                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
484                         return -ENOSPC;
485                 }
486         }
487
488         return 0;
489 }
490
491 /*
492  * Helper routine for generate_sched_domains().
493  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
494  */
495 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
496 {
497         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
498 }
499
500 static void
501 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
502 {
503         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
504                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
505         return;
506 }
507
508 static void
509 update_domain_attr_tree(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
510 {
511         LIST_HEAD(q);
512
513         list_add(&c->stack_list, &q);
514         while (!list_empty(&q)) {
515                 struct cpuset *cp;
516                 struct cgroup *cont;
517                 struct cpuset *child;
518
519                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
520                 list_del(q.next);
521
522                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
523                         continue;
524
525                 if (is_sched_load_balance(cp))
526                         update_domain_attr(dattr, cp);
527
528                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
529                         child = cgroup_cs(cont);
530                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
531                 }
532         }
533 }
534
535 /*
536  * generate_sched_domains()
537  *
538  * This function builds a partial partition of the systems CPUs
539  * A 'partial partition' is a set of non-overlapping subsets whose
540  * union is a subset of that set.
541  * The output of this function needs to be passed to kernel/sched.c
542  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the scheduler's
543  * load balancing domains (sched domains) as specified by that partial
544  * partition.
545  *
546  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
547  * for a background explanation of this.
548  *
549  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
550  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
551  * domains when operating in the severe memory shortage situations
552  * that could cause allocation failures below.
553  *
554  * Must be called with cgroup_lock held.
555  *
556  * The three key local variables below are:
557  *    q  - a linked-list queue of cpuset pointers, used to implement a
558  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
559  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
560  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
561  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
562  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
563  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
564  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
565  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
566  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
567  *         is a subset of one of these domains, while there are as
568  *         many such domains as possible, each as small as possible.
569  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
570  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
571  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
572  *         value to determine what partition elements (sched domains)
573  *         were changed (added or removed.)
574  *
575  * Finding the best partition (set of domains):
576  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
577  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
578  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
579  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
580  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
581  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
582  *      any such pairs.
583  *
584  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
585  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
586  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
587  *      partition_sched_domains().
588  */
589 static int generate_sched_domains(cpumask_t **domains,
590                         struct sched_domain_attr **attributes)
591 {
592         LIST_HEAD(q);           /* queue of cpusets to be scanned */
593         struct cpuset *cp;      /* scans q */
594         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
595         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
596         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
597         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
598         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
599         int ndoms = 0;          /* number of sched domains in result */
600         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
601
602         doms = NULL;
603         dattr = NULL;
604         csa = NULL;
605
606         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
607         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
608                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
609                 if (!doms)
610                         goto done;
611
612                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
613                 if (dattr) {
614                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
615                         update_domain_attr_tree(dattr, &top_cpuset);
616                 }
617                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
618
619                 ndoms = 1;
620                 goto done;
621         }
622
623         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
624         if (!csa)
625                 goto done;
626         csn = 0;
627
628         list_add(&top_cpuset.stack_list, &q);
629         while (!list_empty(&q)) {
630                 struct cgroup *cont;
631                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
632
633                 cp = list_first_entry(&q, struct cpuset, stack_list);
634                 list_del(q.next);
635
636                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed))
637                         continue;
638
639                 /*
640                  * All child cpusets contain a subset of the parent's cpus, so
641                  * just skip them, and then we call update_domain_attr_tree()
642                  * to calc relax_domain_level of the corresponding sched
643                  * domain.
644                  */
645                 if (is_sched_load_balance(cp)) {
646                         csa[csn++] = cp;
647                         continue;
648                 }
649
650                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
651                         child = cgroup_cs(cont);
652                         list_add_tail(&child->stack_list, &q);
653                 }
654         }
655
656         for (i = 0; i < csn; i++)
657                 csa[i]->pn = i;
658         ndoms = csn;
659
660 restart:
661         /* Find the best partition (set of sched domains) */
662         for (i = 0; i < csn; i++) {
663                 struct cpuset *a = csa[i];
664                 int apn = a->pn;
665
666                 for (j = 0; j < csn; j++) {
667                         struct cpuset *b = csa[j];
668                         int bpn = b->pn;
669
670                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
671                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
672                                         struct cpuset *c = csa[k];
673
674                                         if (c->pn == bpn)
675                                                 c->pn = apn;
676                                 }
677                                 ndoms--;        /* one less element */
678                                 goto restart;
679                         }
680                 }
681         }
682
683         /*
684          * Now we know how many domains to create.
685          * Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> and populate cpu masks.
686          */
687         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
688         if (!doms)
689                 goto done;
690
691         /*
692          * The rest of the code, including the scheduler, can deal with
693          * dattr==NULL case. No need to abort if alloc fails.
694          */
695         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
696
697         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
698                 struct cpuset *a = csa[i];
699                 cpumask_t *dp;
700                 int apn = a->pn;
701
702                 if (apn < 0) {
703                         /* Skip completed partitions */
704                         continue;
705                 }
706
707                 dp = doms + nslot;
708
709                 if (nslot == ndoms) {
710                         static int warnings = 10;
711                         if (warnings) {
712                                 printk(KERN_WARNING
713                                  "rebuild_sched_domains confused:"
714                                   " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
715                                   " apn %d\n",
716                                   nslot, ndoms, csn, i, apn);
717                                 warnings--;
718                         }
719                         continue;
720                 }
721
722                 cpus_clear(*dp);
723                 if (dattr)
724                         *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
725                 for (j = i; j < csn; j++) {
726                         struct cpuset *b = csa[j];
727
728                         if (apn == b->pn) {
729                                 cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
730                                 if (dattr)
731                                         update_domain_attr_tree(dattr + nslot, b);
732
733                                 /* Done with this partition */
734                                 b->pn = -1;
735                         }
736                 }
737                 nslot++;
738         }
739         BUG_ON(nslot != ndoms);
740
741 done:
742         kfree(csa);
743
744         /*
745          * Fallback to the default domain if kmalloc() failed.
746          * See comments in partition_sched_domains().
747          */
748         if (doms == NULL)
749                 ndoms = 1;
750
751         *domains    = doms;
752         *attributes = dattr;
753         return ndoms;
754 }
755
756 /*
757  * Rebuild scheduler domains.
758  *
759  * Call with neither cgroup_mutex held nor within get_online_cpus().
760  * Takes both cgroup_mutex and get_online_cpus().
761  *
762  * Cannot be directly called from cpuset code handling changes
763  * to the cpuset pseudo-filesystem, because it cannot be called
764  * from code that already holds cgroup_mutex.
765  */
766 static void do_rebuild_sched_domains(struct work_struct *unused)
767 {
768         struct sched_domain_attr *attr;
769         cpumask_t *doms;
770         int ndoms;
771
772         get_online_cpus();
773
774         /* Generate domain masks and attrs */
775         cgroup_lock();
776         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
777         cgroup_unlock();
778
779         /* Have scheduler rebuild the domains */
780         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
781
782         put_online_cpus();
783 }
784
785 static DECLARE_WORK(rebuild_sched_domains_work, do_rebuild_sched_domains);
786
787 /*
788  * Rebuild scheduler domains, asynchronously via workqueue.
789  *
790  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
791  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
792  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
793  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
794  * scheduler's dynamic sched domains.
795  *
796  * The rebuild_sched_domains() and partition_sched_domains()
797  * routines must nest cgroup_lock() inside get_online_cpus(),
798  * but such cpuset changes as these must nest that locking the
799  * other way, holding cgroup_lock() for much of the code.
800  *
801  * So in order to avoid an ABBA deadlock, the cpuset code handling
802  * these user changes delegates the actual sched domain rebuilding
803  * to a separate workqueue thread, which ends up processing the
804  * above do_rebuild_sched_domains() function.
805  */
806 static void async_rebuild_sched_domains(void)
807 {
808         schedule_work(&rebuild_sched_domains_work);
809 }
810
811 /*
812  * Accomplishes the same scheduler domain rebuild as the above
813  * async_rebuild_sched_domains(), however it directly calls the
814  * rebuild routine synchronously rather than calling it via an
815  * asynchronous work thread.
816  *
817  * This can only be called from code that is not holding
818  * cgroup_mutex (not nested in a cgroup_lock() call.)
819  */
820 void rebuild_sched_domains(void)
821 {
822         do_rebuild_sched_domains(NULL);
823 }
824
825 /**
826  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
827  * @tsk: task to test
828  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
829  *
830  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
831  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
832  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
833  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
834  */
835 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
836                                struct cgroup_scanner *scan)
837 {
838         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
839                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
840 }
841
842 /**
843  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
844  * @tsk: task to test
845  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
846  *
847  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
848  * cpus_allowed mask needs to be changed.
849  *
850  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
851  * holding cgroup_lock() at this point.
852  */
853 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
854                                   struct cgroup_scanner *scan)
855 {
856         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
857 }
858
859 /**
860  * update_tasks_cpumask - Update the cpumasks of tasks in the cpuset.
861  * @cs: the cpuset in which each task's cpus_allowed mask needs to be changed
862  * @heap: if NULL, defer allocating heap memory to cgroup_scan_tasks()
863  *
864  * Called with cgroup_mutex held
865  *
866  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
867  * calling callback functions for each.
868  *
869  * No return value. It's guaranteed that cgroup_scan_tasks() always returns 0
870  * if @heap != NULL.
871  */
872 static void update_tasks_cpumask(struct cpuset *cs, struct ptr_heap *heap)
873 {
874         struct cgroup_scanner scan;
875
876         scan.cg = cs->css.cgroup;
877         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
878         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
879         scan.heap = heap;
880         cgroup_scan_tasks(&scan);
881 }
882
883 /**
884  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
885  * @cs: the cpuset to consider
886  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
887  */
888 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
889 {
890         struct ptr_heap heap;
891         struct cpuset trialcs;
892         int retval;
893         int is_load_balanced;
894
895         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
896         if (cs == &top_cpuset)
897                 return -EACCES;
898
899         trialcs = *cs;
900
901         /*
902          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
903          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
904          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
905          * with tasks have cpus.
906          */
907         if (!*buf) {
908                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
909         } else {
910                 retval = cpulist_parse(buf, &trialcs.cpus_allowed);
911                 if (retval < 0)
912                         return retval;
913
914                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
915                         return -EINVAL;
916         }
917         retval = validate_change(cs, &trialcs);
918         if (retval < 0)
919                 return retval;
920
921         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
922         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
923                 return 0;
924
925         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, NULL);
926         if (retval)
927                 return retval;
928
929         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
930
931         mutex_lock(&callback_mutex);
932         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
933         mutex_unlock(&callback_mutex);
934
935         /*
936          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
937          * that need an update.
938          */
939         update_tasks_cpumask(cs, &heap);
940
941         heap_free(&heap);
942
943         if (is_load_balanced)
944                 async_rebuild_sched_domains();
945         return 0;
946 }
947
948 /*
949  * cpuset_migrate_mm
950  *
951  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
952  *
953  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
954  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
955  *
956  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
957  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
958  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
959  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
960  *    our task's cpuset.
961  *
962  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
963  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
964  *
965  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
966  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
967  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
968  *    migrating memory region.
969  *
970  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
971  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
972  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
973  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
974  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
975  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
976  *    nodemask.
977  */
978
979 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
980                                                         const nodemask_t *to)
981 {
982         struct task_struct *tsk = current;
983
984         cpuset_update_task_memory_state();
985
986         mutex_lock(&callback_mutex);
987         tsk->mems_allowed = *to;
988         mutex_unlock(&callback_mutex);
989
990         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
991
992         mutex_lock(&callback_mutex);
993         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
994         mutex_unlock(&callback_mutex);
995 }
996
997 static void *cpuset_being_rebound;
998
999 /**
1000  * update_tasks_nodemask - Update the nodemasks of tasks in the cpuset.
1001  * @cs: the cpuset in which each task's mems_allowed mask needs to be changed
1002  * @oldmem: old mems_allowed of cpuset cs
1003  *
1004  * Called with cgroup_mutex held
1005  * Return 0 if successful, -errno if not.
1006  */
1007 static int update_tasks_nodemask(struct cpuset *cs, const nodemask_t *oldmem)
1008 {
1009         struct task_struct *p;
1010         struct mm_struct **mmarray;
1011         int i, n, ntasks;
1012         int migrate;
1013         int fudge;
1014         struct cgroup_iter it;
1015         int retval;
1016
1017         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
1018
1019         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
1020         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
1021         retval = -ENOMEM;
1022
1023         /*
1024          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
1025          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
1026          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
1027          * few more lines of code, we can retry until we get a big
1028          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
1029          */
1030         while (1) {
1031                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
1032                 ntasks += fudge;
1033                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
1034                 if (!mmarray)
1035                         goto done;
1036                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
1037                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
1038                         break;                          /* got enough */
1039                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
1040                 kfree(mmarray);
1041         }
1042
1043         n = 0;
1044
1045         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
1046         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
1047         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
1048                 struct mm_struct *mm;
1049
1050                 if (n >= ntasks) {
1051                         printk(KERN_WARNING
1052                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1053                         break;
1054                 }
1055                 mm = get_task_mm(p);
1056                 if (!mm)
1057                         continue;
1058                 mmarray[n++] = mm;
1059         }
1060         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
1061         read_unlock(&tasklist_lock);
1062
1063         /*
1064          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1065          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1066          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1067          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1068          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1069          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1070          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1071          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1072          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1073          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1074          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1075          */
1076         migrate = is_memory_migrate(cs);
1077         for (i = 0; i < n; i++) {
1078                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1079
1080                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1081                 if (migrate)
1082                         cpuset_migrate_mm(mm, oldmem, &cs->mems_allowed);
1083                 mmput(mm);
1084         }
1085
1086         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1087         kfree(mmarray);
1088         cpuset_being_rebound = NULL;
1089         retval = 0;
1090 done:
1091         return retval;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
1096  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
1097  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
1098  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
1099  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
1100  * pages to the new memory.
1101  *
1102  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
1103  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
1104  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
1105  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
1106  */
1107 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
1108 {
1109         struct cpuset trialcs;
1110         nodemask_t oldmem;
1111         int retval;
1112
1113         /*
1114          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
1115          * it's read-only
1116          */
1117         if (cs == &top_cpuset)
1118                 return -EACCES;
1119
1120         trialcs = *cs;
1121
1122         /*
1123          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
1124          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
1125          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
1126          * with tasks have memory.
1127          */
1128         if (!*buf) {
1129                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
1130         } else {
1131                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
1132                 if (retval < 0)
1133                         goto done;
1134
1135                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
1136                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1137                         return -EINVAL;
1138         }
1139         oldmem = cs->mems_allowed;
1140         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
1141                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
1142                 goto done;
1143         }
1144         retval = validate_change(cs, &trialcs);
1145         if (retval < 0)
1146                 goto done;
1147
1148         mutex_lock(&callback_mutex);
1149         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
1150         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1151         mutex_unlock(&callback_mutex);
1152
1153         retval = update_tasks_nodemask(cs, &oldmem);
1154 done:
1155         return retval;
1156 }
1157
1158 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1159 {
1160         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1161 }
1162
1163 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1164 {
1165         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1166                 return -EINVAL;
1167
1168         if (val != cs->relax_domain_level) {
1169                 cs->relax_domain_level = val;
1170                 if (!cpus_empty(cs->cpus_allowed) && is_sched_load_balance(cs))
1171                         async_rebuild_sched_domains();
1172         }
1173
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 /*
1178  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1179  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1180  * cs:          the cpuset to update
1181  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1182  *
1183  * Call with cgroup_mutex held.
1184  */
1185
1186 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1187                        int turning_on)
1188 {
1189         struct cpuset trialcs;
1190         int err;
1191         int balance_flag_changed;
1192
1193         trialcs = *cs;
1194         if (turning_on)
1195                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1196         else
1197                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1198
1199         err = validate_change(cs, &trialcs);
1200         if (err < 0)
1201                 return err;
1202
1203         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1204                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1205
1206         mutex_lock(&callback_mutex);
1207         cs->flags = trialcs.flags;
1208         mutex_unlock(&callback_mutex);
1209
1210         if (!cpus_empty(trialcs.cpus_allowed) && balance_flag_changed)
1211                 async_rebuild_sched_domains();
1212
1213         return 0;
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1218  *
1219  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1220  * event frequency meter.  There are four routines:
1221  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1222  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1223  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1224  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1225  *
1226  * A common data structure is passed to each of these routines,
1227  * which is used to keep track of the state required to manage the
1228  * frequency meter and its digital filter.
1229  *
1230  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1231  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1232  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1233  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1234  *
1235  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1236  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1237  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1238  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1239  *
1240  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1241  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1242  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1243  * will be stable.
1244  *
1245  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1246  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1247  *
1248  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1249  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1250  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1251  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1252  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1253  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1254  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1255  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1256  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1257  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1258  * each event.
1259  */
1260
1261 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1262 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1263 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1264 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1265
1266 /* Initialize a frequency meter */
1267 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1268 {
1269         fmp->cnt = 0;
1270         fmp->val = 0;
1271         fmp->time = 0;
1272         spin_lock_init(&fmp->lock);
1273 }
1274
1275 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1276 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1277 {
1278         time_t now = get_seconds();
1279         time_t ticks = now - fmp->time;
1280
1281         if (ticks == 0)
1282                 return;
1283
1284         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1285         while (ticks-- > 0)
1286                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1287         fmp->time = now;
1288
1289         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1290         fmp->cnt = 0;
1291 }
1292
1293 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1294 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1295 {
1296         spin_lock(&fmp->lock);
1297         fmeter_update(fmp);
1298         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1299         spin_unlock(&fmp->lock);
1300 }
1301
1302 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1303 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1304 {
1305         int val;
1306
1307         spin_lock(&fmp->lock);
1308         fmeter_update(fmp);
1309         val = fmp->val;
1310         spin_unlock(&fmp->lock);
1311         return val;
1312 }
1313
1314 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1315 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1316                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1317 {
1318         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1319
1320         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1321                 return -ENOSPC;
1322         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1323                 cpumask_t mask;
1324
1325                 mutex_lock(&callback_mutex);
1326                 mask = cs->cpus_allowed;
1327                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1328                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1329                         return -EINVAL;
1330         }
1331
1332         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1333 }
1334
1335 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1336                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1337                           struct task_struct *tsk)
1338 {
1339         cpumask_t cpus;
1340         nodemask_t from, to;
1341         struct mm_struct *mm;
1342         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1343         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1344         int err;
1345
1346         mutex_lock(&callback_mutex);
1347         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1348         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1349         mutex_unlock(&callback_mutex);
1350         if (err)
1351                 return;
1352
1353         from = oldcs->mems_allowed;
1354         to = cs->mems_allowed;
1355         mm = get_task_mm(tsk);
1356         if (mm) {
1357                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1358                 if (is_memory_migrate(cs))
1359                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1360                 mmput(mm);
1361         }
1362
1363 }
1364
1365 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1366
1367 typedef enum {
1368         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1369         FILE_CPULIST,
1370         FILE_MEMLIST,
1371         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1372         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1373         FILE_MEM_HARDWALL,
1374         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1375         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1376         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1377         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1378         FILE_SPREAD_PAGE,
1379         FILE_SPREAD_SLAB,
1380 } cpuset_filetype_t;
1381
1382 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1383 {
1384         int retval = 0;
1385         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1386         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1387
1388         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1389                 return -ENODEV;
1390
1391         switch (type) {
1392         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1393                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1394                 break;
1395         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1396                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1397                 break;
1398         case FILE_MEM_HARDWALL:
1399                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1400                 break;
1401         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1402                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1403                 break;
1404         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1405                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1406                 break;
1407         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1408                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1409                 break;
1410         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1411                 retval = -EACCES;
1412                 break;
1413         case FILE_SPREAD_PAGE:
1414                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1415                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1416                 break;
1417         case FILE_SPREAD_SLAB:
1418                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1419                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1420                 break;
1421         default:
1422                 retval = -EINVAL;
1423                 break;
1424         }
1425         cgroup_unlock();
1426         return retval;
1427 }
1428
1429 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1430 {
1431         int retval = 0;
1432         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1433         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1434
1435         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1436                 return -ENODEV;
1437
1438         switch (type) {
1439         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1440                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1441                 break;
1442         default:
1443                 retval = -EINVAL;
1444                 break;
1445         }
1446         cgroup_unlock();
1447         return retval;
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1452  */
1453 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1454                                 const char *buf)
1455 {
1456         int retval = 0;
1457
1458         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1459                 return -ENODEV;
1460
1461         switch (cft->private) {
1462         case FILE_CPULIST:
1463                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1464                 break;
1465         case FILE_MEMLIST:
1466                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1467                 break;
1468         default:
1469                 retval = -EINVAL;
1470                 break;
1471         }
1472         cgroup_unlock();
1473         return retval;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1478  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1479  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1480  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1481  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1482  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1483  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1484  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1485  * across a page fault.
1486  */
1487
1488 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1489 {
1490         cpumask_t mask;
1491
1492         mutex_lock(&callback_mutex);
1493         mask = cs->cpus_allowed;
1494         mutex_unlock(&callback_mutex);
1495
1496         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, &mask);
1497 }
1498
1499 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1500 {
1501         nodemask_t mask;
1502
1503         mutex_lock(&callback_mutex);
1504         mask = cs->mems_allowed;
1505         mutex_unlock(&callback_mutex);
1506
1507         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1508 }
1509
1510 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1511                                        struct cftype *cft,
1512                                        struct file *file,
1513                                        char __user *buf,
1514                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1515 {
1516         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1517         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1518         char *page;
1519         ssize_t retval = 0;
1520         char *s;
1521
1522         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1523                 return -ENOMEM;
1524
1525         s = page;
1526
1527         switch (type) {
1528         case FILE_CPULIST:
1529                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1530                 break;
1531         case FILE_MEMLIST:
1532                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1533                 break;
1534         default:
1535                 retval = -EINVAL;
1536                 goto out;
1537         }
1538         *s++ = '\n';
1539
1540         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1541 out:
1542         free_page((unsigned long)page);
1543         return retval;
1544 }
1545
1546 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1547 {
1548         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1549         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1550         switch (type) {
1551         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1552                 return is_cpu_exclusive(cs);
1553         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1554                 return is_mem_exclusive(cs);
1555         case FILE_MEM_HARDWALL:
1556                 return is_mem_hardwall(cs);
1557         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1558                 return is_sched_load_balance(cs);
1559         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1560                 return is_memory_migrate(cs);
1561         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1562                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1563         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1564                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1565         case FILE_SPREAD_PAGE:
1566                 return is_spread_page(cs);
1567         case FILE_SPREAD_SLAB:
1568                 return is_spread_slab(cs);
1569         default:
1570                 BUG();
1571         }
1572
1573         /* Unreachable but makes gcc happy */
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1578 {
1579         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1580         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1581         switch (type) {
1582         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1583                 return cs->relax_domain_level;
1584         default:
1585                 BUG();
1586         }
1587
1588         /* Unrechable but makes gcc happy */
1589         return 0;
1590 }
1591
1592
1593 /*
1594  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1595  */
1596
1597 static struct cftype files[] = {
1598         {
1599                 .name = "cpus",
1600                 .read = cpuset_common_file_read,
1601                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1602                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1603                 .private = FILE_CPULIST,
1604         },
1605
1606         {
1607                 .name = "mems",
1608                 .read = cpuset_common_file_read,
1609                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1610                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1611                 .private = FILE_MEMLIST,
1612         },
1613
1614         {
1615                 .name = "cpu_exclusive",
1616                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1617                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1618                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1619         },
1620
1621         {
1622                 .name = "mem_exclusive",
1623                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1624                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1625                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1626         },
1627
1628         {
1629                 .name = "mem_hardwall",
1630                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1631                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1632                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1633         },
1634
1635         {
1636                 .name = "sched_load_balance",
1637                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1638                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1639                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1640         },
1641
1642         {
1643                 .name = "sched_relax_domain_level",
1644                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1645                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1646                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1647         },
1648
1649         {
1650                 .name = "memory_migrate",
1651                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1652                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1653                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1654         },
1655
1656         {
1657                 .name = "memory_pressure",
1658                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1659                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1660                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1661         },
1662
1663         {
1664                 .name = "memory_spread_page",
1665                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1666                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1667                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1668         },
1669
1670         {
1671                 .name = "memory_spread_slab",
1672                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1673                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1674                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1675         },
1676 };
1677
1678 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1679         .name = "memory_pressure_enabled",
1680         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1681         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1682         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1683 };
1684
1685 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1686 {
1687         int err;
1688
1689         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1690         if (err)
1691                 return err;
1692         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1693         if (!cont->parent)
1694                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1695                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1696         return err;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1701  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1702  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1703  * be moved into 'cgroup'.
1704  *
1705  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1706  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1707  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1708  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1709  *
1710  * If this becomes a problem for some users who wish to
1711  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1712  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1713  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1714  * held.
1715  */
1716 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1717                               struct cgroup *cgroup)
1718 {
1719         struct cgroup *parent, *child;
1720         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1721
1722         parent = cgroup->parent;
1723         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1724                 cs = cgroup_cs(child);
1725                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1726                         return;
1727         }
1728         cs = cgroup_cs(cgroup);
1729         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1730
1731         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1732         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1733         return;
1734 }
1735
1736 /*
1737  *      cpuset_create - create a cpuset
1738  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1739  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1740  */
1741
1742 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1743         struct cgroup_subsys *ss,
1744         struct cgroup *cont)
1745 {
1746         struct cpuset *cs;
1747         struct cpuset *parent;
1748
1749         if (!cont->parent) {
1750                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1751                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1752                 return &top_cpuset.css;
1753         }
1754         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1755         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1756         if (!cs)
1757                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1758
1759         cpuset_update_task_memory_state();
1760         cs->flags = 0;
1761         if (is_spread_page(parent))
1762                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1763         if (is_spread_slab(parent))
1764                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1765         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1766         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1767         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1768         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1769         fmeter_init(&cs->fmeter);
1770         cs->relax_domain_level = -1;
1771
1772         cs->parent = parent;
1773         number_of_cpusets++;
1774         return &cs->css ;
1775 }
1776
1777 /*
1778  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1779  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1780  * will call async_rebuild_sched_domains().
1781  */
1782
1783 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1784 {
1785         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1786
1787         cpuset_update_task_memory_state();
1788
1789         if (is_sched_load_balance(cs))
1790                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1791
1792         number_of_cpusets--;
1793         kfree(cs);
1794 }
1795
1796 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1797         .name = "cpuset",
1798         .create = cpuset_create,
1799         .destroy = cpuset_destroy,
1800         .can_attach = cpuset_can_attach,
1801         .attach = cpuset_attach,
1802         .populate = cpuset_populate,
1803         .post_clone = cpuset_post_clone,
1804         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1805         .early_init = 1,
1806 };
1807
1808 /*
1809  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1810  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1811  * are harmless.
1812  */
1813
1814 int __init cpuset_init_early(void)
1815 {
1816         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1817         return 0;
1818 }
1819
1820
1821 /**
1822  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1823  *
1824  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1825  **/
1826
1827 int __init cpuset_init(void)
1828 {
1829         int err = 0;
1830
1831         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1832         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1833
1834         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1835         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1836         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1837         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1838
1839         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1840         if (err < 0)
1841                 return err;
1842
1843         number_of_cpusets = 1;
1844         return 0;
1845 }
1846
1847 /**
1848  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1849  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1850  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1851  *
1852  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1853  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1854  */
1855 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1856                                 struct cgroup_scanner *scan)
1857 {
1858         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1859
1860         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1861         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1862 }
1863
1864 /**
1865  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1866  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1867  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1868  *
1869  * Called with cgroup_mutex held
1870  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1871  *
1872  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1873  * calling callback functions for each.
1874  */
1875 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1876 {
1877         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1878
1879         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1880         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1881         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1882         scan.scan.heap = NULL;
1883         scan.to = to->css.cgroup;
1884
1885         if (cgroup_scan_tasks(&scan.scan))
1886                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1887                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1888 }
1889
1890 /*
1891  * If CPU and/or memory hotplug handlers, below, unplug any CPUs
1892  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1893  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1894  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1895  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1896  *
1897  * Called with cgroup_mutex held
1898  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1899  */
1900 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1901 {
1902         struct cpuset *parent;
1903
1904         /*
1905          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1906          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1907          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1908          */
1909         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1910                 return;
1911
1912         /*
1913          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1914          * has online cpus, so can't be empty).
1915          */
1916         parent = cs->parent;
1917         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1918                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1919                 parent = parent->parent;
1920
1921         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1926  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1927  *
1928  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1929  * cpus_allowed and mems_allowed.
1930  *
1931  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1932  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1933  * any of its children.
1934  *
1935  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1936  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1937  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1938  */
1939 static void scan_for_empty_cpusets(struct cpuset *root)
1940 {
1941         LIST_HEAD(queue);
1942         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1943         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1944         struct cgroup *cont;
1945         nodemask_t oldmems;
1946
1947         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1948
1949         while (!list_empty(&queue)) {
1950                 cp = list_first_entry(&queue, struct cpuset, stack_list);
1951                 list_del(queue.next);
1952                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1953                         child = cgroup_cs(cont);
1954                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1955                 }
1956
1957                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1958                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1959                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1960                         continue;
1961
1962                 oldmems = cp->mems_allowed;
1963
1964                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1965                 mutex_lock(&callback_mutex);
1966                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1967                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1968                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1969                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1970
1971                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1972                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1973                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1974                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1975                 else {
1976                         update_tasks_cpumask(cp, NULL);
1977                         update_tasks_nodemask(cp, &oldmems);
1978                 }
1979         }
1980 }
1981
1982 /*
1983  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1984  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1985  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1986  * but making no active use of cpusets.
1987  *
1988  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1989  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1990  *
1991  * Called within get_online_cpus().  Needs to call cgroup_lock()
1992  * before calling generate_sched_domains().
1993  */
1994 static int cpuset_track_online_cpus(struct notifier_block *unused_nb,
1995                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1996 {
1997         struct sched_domain_attr *attr;
1998         cpumask_t *doms;
1999         int ndoms;
2000
2001         switch (phase) {
2002         case CPU_ONLINE:
2003         case CPU_ONLINE_FROZEN:
2004         case CPU_DEAD:
2005         case CPU_DEAD_FROZEN:
2006                 break;
2007
2008         default:
2009                 return NOTIFY_DONE;
2010         }
2011
2012         cgroup_lock();
2013         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2014         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2015         ndoms = generate_sched_domains(&doms, &attr);
2016         cgroup_unlock();
2017
2018         /* Have scheduler rebuild the domains */
2019         partition_sched_domains(ndoms, doms, attr);
2020
2021         return NOTIFY_OK;
2022 }
2023
2024 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2025 /*
2026  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
2027  * Call this routine anytime after node_states[N_HIGH_MEMORY] changes.
2028  * See also the previous routine cpuset_track_online_cpus().
2029  */
2030 static int cpuset_track_online_nodes(struct notifier_block *self,
2031                                 unsigned long action, void *arg)
2032 {
2033         cgroup_lock();
2034         switch (action) {
2035         case MEM_ONLINE:
2036                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2037                 break;
2038         case MEM_OFFLINE:
2039                 top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2040                 scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
2041                 break;
2042         default:
2043                 break;
2044         }
2045         cgroup_unlock();
2046         return NOTIFY_OK;
2047 }
2048 #endif
2049
2050 /**
2051  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2052  *
2053  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2054  **/
2055
2056 void __init cpuset_init_smp(void)
2057 {
2058         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2059         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
2060
2061         hotcpu_notifier(cpuset_track_online_cpus, 0);
2062         hotplug_memory_notifier(cpuset_track_online_nodes, 10);
2063 }
2064
2065 /**
2066  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2067  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2068  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
2069  *
2070  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2071  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2072  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2073  * tasks cpuset.
2074  **/
2075
2076 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2077 {
2078         mutex_lock(&callback_mutex);
2079         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
2080         mutex_unlock(&callback_mutex);
2081 }
2082
2083 /**
2084  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2085  * Must be called with callback_mutex held.
2086  **/
2087 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
2088 {
2089         task_lock(tsk);
2090         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
2091         task_unlock(tsk);
2092 }
2093
2094 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2095 {
2096         nodes_setall(current->mems_allowed);
2097 }
2098
2099 /**
2100  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2101  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2102  *
2103  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2104  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2105  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
2106  * tasks cpuset.
2107  **/
2108
2109 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2110 {
2111         nodemask_t mask;
2112
2113         mutex_lock(&callback_mutex);
2114         task_lock(tsk);
2115         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
2116         task_unlock(tsk);
2117         mutex_unlock(&callback_mutex);
2118
2119         return mask;
2120 }
2121
2122 /**
2123  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
2124  * @nodemask: the nodemask to be checked
2125  *
2126  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2127  */
2128 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2129 {
2130         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2135  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2136  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2137  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2138  */
2139 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2140 {
2141         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2142                 cs = cs->parent;
2143         return cs;
2144 }
2145
2146 /**
2147  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2148  * @z: is this zone on an allowed node?
2149  * @gfp_mask: memory allocation flags
2150  *
2151  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2152  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2153  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2154  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2155  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2156  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2157  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2158  * Otherwise, no.
2159  *
2160  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2161  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2162  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2163  * from an enclosing cpuset.
2164  *
2165  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2166  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2167  *
2168  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2169  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2170  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2171  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2172  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2173  *
2174  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2175  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2176  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2177  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2178  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2179  *
2180  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2181  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2182  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2183  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2184  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2185  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2186  * mutex.
2187  *
2188  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2189  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2190  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2191  * in interrupt, of course).
2192  *
2193  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2194  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2195  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2196  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2197  * affect that:
2198  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2199  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2200  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2201  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2202  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2203  *
2204  * Rule:
2205  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2206  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2207  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2208  */
2209
2210 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2211 {
2212         int node;                       /* node that zone z is on */
2213         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2214         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2215
2216         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2217                 return 1;
2218         node = zone_to_nid(z);
2219         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2220         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2221                 return 1;
2222         /*
2223          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2224          * been OOM killed to get memory anywhere.
2225          */
2226         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2227                 return 1;
2228         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2229                 return 0;
2230
2231         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2232                 return 1;
2233
2234         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2235         mutex_lock(&callback_mutex);
2236
2237         task_lock(current);
2238         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2239         task_unlock(current);
2240
2241         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2242         mutex_unlock(&callback_mutex);
2243         return allowed;
2244 }
2245
2246 /*
2247  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2248  * @z: is this zone on an allowed node?
2249  * @gfp_mask: memory allocation flags
2250  *
2251  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2252  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2253  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2254  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2255  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2256  *
2257  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2258  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2259  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2260  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2261  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2262  *
2263  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2264  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2265  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2266  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2267  * It never sleeps.
2268  */
2269
2270 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2271 {
2272         int node;                       /* node that zone z is on */
2273
2274         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2275                 return 1;
2276         node = zone_to_nid(z);
2277         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2278                 return 1;
2279         /*
2280          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2281          * been OOM killed to get memory anywhere.
2282          */
2283         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2284                 return 1;
2285         return 0;
2286 }
2287
2288 /**
2289  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2290  *
2291  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2292  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2293  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2294  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2295  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2296  * must be taken inside callback_mutex.
2297  */
2298
2299 void cpuset_lock(void)
2300 {
2301         mutex_lock(&callback_mutex);
2302 }
2303
2304 /**
2305  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2306  *
2307  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2308  */
2309
2310 void cpuset_unlock(void)
2311 {
2312         mutex_unlock(&callback_mutex);
2313 }
2314
2315 /**
2316  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2317  *
2318  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2319  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2320  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2321  * to determine on which node to start looking, as it will for
2322  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2323  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2324  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2325  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2326  *
2327  * We don't have to worry about the returned node being offline
2328  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2329  *
2330  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2331  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2332  * should not be possible for the following code to return an
2333  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2334  * is not returning the node where the allocation must be, only
2335  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2336  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2337  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2338  * See kmem_cache_alloc_node().
2339  */
2340
2341 int cpuset_mem_spread_node(void)
2342 {
2343         int node;
2344
2345         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2346         if (node == MAX_NUMNODES)
2347                 node = first_node(current->mems_allowed);
2348         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2349         return node;
2350 }
2351 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2352
2353 /**
2354  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2355  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2356  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2357  *
2358  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2359  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2360  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2361  * to the other.
2362  **/
2363
2364 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2365                                    const struct task_struct *tsk2)
2366 {
2367         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2368 }
2369
2370 /**
2371  * cpuset_print_task_mems_allowed - prints task's cpuset and mems_allowed
2372  * @task: pointer to task_struct of some task.
2373  *
2374  * Description: Prints @task's name, cpuset name, and cached copy of its
2375  * mems_allowed to the kernel log.  Must hold task_lock(task) to allow
2376  * dereferencing task_cs(task).
2377  */
2378 void cpuset_print_task_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2379 {
2380         struct dentry *dentry;
2381
2382         dentry = task_cs(tsk)->css.cgroup->dentry;
2383         spin_lock(&cpuset_buffer_lock);
2384         snprintf(cpuset_name, CPUSET_NAME_LEN,
2385                  dentry ? (const char *)dentry->d_name.name : "/");
2386         nodelist_scnprintf(cpuset_nodelist, CPUSET_NODELIST_LEN,
2387                            tsk->mems_allowed);
2388         printk(KERN_INFO "%s cpuset=%s mems_allowed=%s\n",
2389                tsk->comm, cpuset_name, cpuset_nodelist);
2390         spin_unlock(&cpuset_buffer_lock);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2395  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2396  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2397  */
2398
2399 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2400
2401 /**
2402  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2403  *
2404  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2405  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2406  *
2407  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2408  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2409  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2410  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2411  * or writing dirty pages.
2412  *
2413  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2414  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2415  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2416  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2417  **/
2418
2419 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2420 {
2421         task_lock(current);
2422         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2423         task_unlock(current);
2424 }
2425
2426 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2427 /*
2428  * proc_cpuset_show()
2429  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2430  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2431  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2432  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2433  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2434  *    anyway.
2435  */
2436 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2437 {
2438         struct pid *pid;
2439         struct task_struct *tsk;
2440         char *buf;
2441         struct cgroup_subsys_state *css;
2442         int retval;
2443
2444         retval = -ENOMEM;
2445         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2446         if (!buf)
2447                 goto out;
2448
2449         retval = -ESRCH;
2450         pid = m->private;
2451         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2452         if (!tsk)
2453                 goto out_free;
2454
2455         retval = -EINVAL;
2456         cgroup_lock();
2457         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2458         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2459         if (retval < 0)
2460                 goto out_unlock;
2461         seq_puts(m, buf);
2462         seq_putc(m, '\n');
2463 out_unlock:
2464         cgroup_unlock();
2465         put_task_struct(tsk);
2466 out_free:
2467         kfree(buf);
2468 out:
2469         return retval;
2470 }
2471
2472 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2473 {
2474         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2475         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2476 }
2477
2478 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2479         .open           = cpuset_open,
2480         .read           = seq_read,
2481         .llseek         = seq_lseek,
2482         .release        = single_release,
2483 };
2484 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2485
2486 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2487 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2488 {
2489         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2490         seq_cpumask(m, &task->cpus_allowed);
2491         seq_printf(m, "\n");
2492         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2493         seq_cpumask_list(m, &task->cpus_allowed);
2494         seq_printf(m, "\n");
2495         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2496         seq_nodemask(m, &task->mems_allowed);
2497         seq_printf(m, "\n");
2498         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2499         seq_nodemask_list(m, &task->mems_allowed);
2500         seq_printf(m, "\n");
2501 }