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