Reduce cpuset.c write_lock_irq() to read_lock()
[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) 2004-2006 Silicon Graphics, Inc.
8  *
9  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
10  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
11  *
12  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
13  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
14  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
15  *
16  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
17  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
18  *  distribution for more details.
19  */
20
21 #include <linux/cpu.h>
22 #include <linux/cpumask.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <linux/errno.h>
26 #include <linux/file.h>
27 #include <linux/fs.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/kernel.h>
31 #include <linux/kmod.h>
32 #include <linux/list.h>
33 #include <linux/mempolicy.h>
34 #include <linux/mm.h>
35 #include <linux/module.h>
36 #include <linux/mount.h>
37 #include <linux/namei.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/proc_fs.h>
40 #include <linux/rcupdate.h>
41 #include <linux/sched.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/slab.h>
45 #include <linux/spinlock.h>
46 #include <linux/stat.h>
47 #include <linux/string.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/backing-dev.h>
50 #include <linux/sort.h>
51
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/atomic.h>
54 #include <linux/mutex.h>
55
56 #define CPUSET_SUPER_MAGIC              0x27e0eb
57
58 /*
59  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
60  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
61  * short circuit some hooks.
62  */
63 int number_of_cpusets __read_mostly;
64
65 /* See "Frequency meter" comments, below. */
66
67 struct fmeter {
68         int cnt;                /* unprocessed events count */
69         int val;                /* most recent output value */
70         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
71         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
72 };
73
74 struct cpuset {
75         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
76         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
77         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
78
79         /*
80          * Count is atomic so can incr (fork) or decr (exit) without a lock.
81          */
82         atomic_t count;                 /* count tasks using this cpuset */
83
84         /*
85          * We link our 'sibling' struct into our parents 'children'.
86          * Our children link their 'sibling' into our 'children'.
87          */
88         struct list_head sibling;       /* my parents children */
89         struct list_head children;      /* my children */
90
91         struct cpuset *parent;          /* my parent */
92         struct dentry *dentry;          /* cpuset fs entry */
93
94         /*
95          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
96          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
97          */
98         int mems_generation;
99
100         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
101 };
102
103 /* bits in struct cpuset flags field */
104 typedef enum {
105         CS_CPU_EXCLUSIVE,
106         CS_MEM_EXCLUSIVE,
107         CS_MEMORY_MIGRATE,
108         CS_REMOVED,
109         CS_NOTIFY_ON_RELEASE,
110         CS_SPREAD_PAGE,
111         CS_SPREAD_SLAB,
112 } cpuset_flagbits_t;
113
114 /* convenient tests for these bits */
115 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
116 {
117         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
118 }
119
120 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
121 {
122         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
123 }
124
125 static inline int is_removed(const struct cpuset *cs)
126 {
127         return test_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
128 }
129
130 static inline int notify_on_release(const struct cpuset *cs)
131 {
132         return test_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
133 }
134
135 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
136 {
137         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
138 }
139
140 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
141 {
142         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
143 }
144
145 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
146 {
147         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
148 }
149
150 /*
151  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
152  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
153  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
154  * the cpuset they're using changes generation.
155  *
156  * A single, global generation is needed because attach_task() could
157  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
158  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
159  *
160  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
161  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
162  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
163  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
164  * of its current->mems_allowed.
165  *
166  * Since cpuset_mems_generation is guarded by manage_mutex,
167  * there is no need to mark it atomic.
168  */
169 static int cpuset_mems_generation;
170
171 static struct cpuset top_cpuset = {
172         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
173         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
174         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
175         .count = ATOMIC_INIT(0),
176         .sibling = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.sibling),
177         .children = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.children),
178 };
179
180 static struct vfsmount *cpuset_mount;
181 static struct super_block *cpuset_sb;
182
183 /*
184  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
185  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
186  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
187  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
188  *
189  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
190  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
191  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
192  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
193  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
194  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
195  * performing these checks, various callback routines can briefly
196  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
197  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
198  *
199  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
200  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
201  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
202  * __alloc_pages().
203  *
204  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
205  * access to cpusets.
206  *
207  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
208  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
209  *
210  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
211  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
212  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
213  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
214  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
215  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
216  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
217  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
218  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
219  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
220  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
221  * both of those mutexes.
222  *
223  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
224  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
225  * single threading all such cpuset modifications across the system.
226  *
227  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
228  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
229  * cpumasks and nodemasks.
230  *
231  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
232  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
233  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
234  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
235  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
236  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
237  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
238  *
239  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
240  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
241  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
242  * least one task in the system (init), therefore, top_cpuset
243  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
244  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
245  *
246  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
247  *
248  *      The task_lock() exception
249  *
250  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
251  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
252  * so using both mutexes, however there are several performance
253  * critical places that need to reference task->cpuset without the
254  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
255  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
256  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
257  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
258  * such matters.
259  *
260  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
261  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
262  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
263  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
264  */
265
266 static DEFINE_MUTEX(manage_mutex);
267 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
268
269 /*
270  * A couple of forward declarations required, due to cyclic reference loop:
271  *  cpuset_mkdir -> cpuset_create -> cpuset_populate_dir -> cpuset_add_file
272  *  -> cpuset_create_file -> cpuset_dir_inode_operations -> cpuset_mkdir.
273  */
274
275 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);
276 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry);
277
278 static struct backing_dev_info cpuset_backing_dev_info = {
279         .ra_pages = 0,          /* No readahead */
280         .capabilities   = BDI_CAP_NO_ACCT_DIRTY | BDI_CAP_NO_WRITEBACK,
281 };
282
283 static struct inode *cpuset_new_inode(mode_t mode)
284 {
285         struct inode *inode = new_inode(cpuset_sb);
286
287         if (inode) {
288                 inode->i_mode = mode;
289                 inode->i_uid = current->fsuid;
290                 inode->i_gid = current->fsgid;
291                 inode->i_blocks = 0;
292                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
293                 inode->i_mapping->backing_dev_info = &cpuset_backing_dev_info;
294         }
295         return inode;
296 }
297
298 static void cpuset_diput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
299 {
300         /* is dentry a directory ? if so, kfree() associated cpuset */
301         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
302                 struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
303                 BUG_ON(!(is_removed(cs)));
304                 kfree(cs);
305         }
306         iput(inode);
307 }
308
309 static struct dentry_operations cpuset_dops = {
310         .d_iput = cpuset_diput,
311 };
312
313 static struct dentry *cpuset_get_dentry(struct dentry *parent, const char *name)
314 {
315         struct dentry *d = lookup_one_len(name, parent, strlen(name));
316         if (!IS_ERR(d))
317                 d->d_op = &cpuset_dops;
318         return d;
319 }
320
321 static void remove_dir(struct dentry *d)
322 {
323         struct dentry *parent = dget(d->d_parent);
324
325         d_delete(d);
326         simple_rmdir(parent->d_inode, d);
327         dput(parent);
328 }
329
330 /*
331  * NOTE : the dentry must have been dget()'ed
332  */
333 static void cpuset_d_remove_dir(struct dentry *dentry)
334 {
335         struct list_head *node;
336
337         spin_lock(&dcache_lock);
338         node = dentry->d_subdirs.next;
339         while (node != &dentry->d_subdirs) {
340                 struct dentry *d = list_entry(node, struct dentry, d_u.d_child);
341                 list_del_init(node);
342                 if (d->d_inode) {
343                         d = dget_locked(d);
344                         spin_unlock(&dcache_lock);
345                         d_delete(d);
346                         simple_unlink(dentry->d_inode, d);
347                         dput(d);
348                         spin_lock(&dcache_lock);
349                 }
350                 node = dentry->d_subdirs.next;
351         }
352         list_del_init(&dentry->d_u.d_child);
353         spin_unlock(&dcache_lock);
354         remove_dir(dentry);
355 }
356
357 static struct super_operations cpuset_ops = {
358         .statfs = simple_statfs,
359         .drop_inode = generic_delete_inode,
360 };
361
362 static int cpuset_fill_super(struct super_block *sb, void *unused_data,
363                                                         int unused_silent)
364 {
365         struct inode *inode;
366         struct dentry *root;
367
368         sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
369         sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
370         sb->s_magic = CPUSET_SUPER_MAGIC;
371         sb->s_op = &cpuset_ops;
372         cpuset_sb = sb;
373
374         inode = cpuset_new_inode(S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO | S_IWUSR);
375         if (inode) {
376                 inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
377                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
378                 /* directories start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
379                 inc_nlink(inode);
380         } else {
381                 return -ENOMEM;
382         }
383
384         root = d_alloc_root(inode);
385         if (!root) {
386                 iput(inode);
387                 return -ENOMEM;
388         }
389         sb->s_root = root;
390         return 0;
391 }
392
393 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
394                          int flags, const char *unused_dev_name,
395                          void *data, struct vfsmount *mnt)
396 {
397         return get_sb_single(fs_type, flags, data, cpuset_fill_super, mnt);
398 }
399
400 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
401         .name = "cpuset",
402         .get_sb = cpuset_get_sb,
403         .kill_sb = kill_litter_super,
404 };
405
406 /* struct cftype:
407  *
408  * The files in the cpuset filesystem mostly have a very simple read/write
409  * handling, some common function will take care of it. Nevertheless some cases
410  * (read tasks) are special and therefore I define this structure for every
411  * kind of file.
412  *
413  *
414  * When reading/writing to a file:
415  *      - the cpuset to use in file->f_path.dentry->d_parent->d_fsdata
416  *      - the 'cftype' of the file is file->f_path.dentry->d_fsdata
417  */
418
419 struct cftype {
420         char *name;
421         int private;
422         int (*open) (struct inode *inode, struct file *file);
423         ssize_t (*read) (struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
424                                                         loff_t *ppos);
425         int (*write) (struct file *file, const char __user *buf, size_t nbytes,
426                                                         loff_t *ppos);
427         int (*release) (struct inode *inode, struct file *file);
428 };
429
430 static inline struct cpuset *__d_cs(struct dentry *dentry)
431 {
432         return dentry->d_fsdata;
433 }
434
435 static inline struct cftype *__d_cft(struct dentry *dentry)
436 {
437         return dentry->d_fsdata;
438 }
439
440 /*
441  * Call with manage_mutex held.  Writes path of cpuset into buf.
442  * Returns 0 on success, -errno on error.
443  */
444
445 static int cpuset_path(const struct cpuset *cs, char *buf, int buflen)
446 {
447         char *start;
448
449         start = buf + buflen;
450
451         *--start = '\0';
452         for (;;) {
453                 int len = cs->dentry->d_name.len;
454                 if ((start -= len) < buf)
455                         return -ENAMETOOLONG;
456                 memcpy(start, cs->dentry->d_name.name, len);
457                 cs = cs->parent;
458                 if (!cs)
459                         break;
460                 if (!cs->parent)
461                         continue;
462                 if (--start < buf)
463                         return -ENAMETOOLONG;
464                 *start = '/';
465         }
466         memmove(buf, start, buf + buflen - start);
467         return 0;
468 }
469
470 /*
471  * Notify userspace when a cpuset is released, by running
472  * /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
473  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
474  *
475  * Most likely, this user command will try to rmdir this cpuset.
476  *
477  * This races with the possibility that some other task will be
478  * attached to this cpuset before it is removed, or that some other
479  * user task will 'mkdir' a child cpuset of this cpuset.  That's ok.
480  * The presumed 'rmdir' will fail quietly if this cpuset is no longer
481  * unused, and this cpuset will be reprieved from its death sentence,
482  * to continue to serve a useful existence.  Next time it's released,
483  * we will get notified again, if it still has 'notify_on_release' set.
484  *
485  * The final arg to call_usermodehelper() is 0, which means don't
486  * wait.  The separate /sbin/cpuset_release_agent task is forked by
487  * call_usermodehelper(), then control in this thread returns here,
488  * without waiting for the release agent task.  We don't bother to
489  * wait because the caller of this routine has no use for the exit
490  * status of the /sbin/cpuset_release_agent task, so no sense holding
491  * our caller up for that.
492  *
493  * When we had only one cpuset mutex, we had to call this
494  * without holding it, to avoid deadlock when call_usermodehelper()
495  * allocated memory.  With two locks, we could now call this while
496  * holding manage_mutex, but we still don't, so as to minimize
497  * the time manage_mutex is held.
498  */
499
500 static void cpuset_release_agent(const char *pathbuf)
501 {
502         char *argv[3], *envp[3];
503         int i;
504
505         if (!pathbuf)
506                 return;
507
508         i = 0;
509         argv[i++] = "/sbin/cpuset_release_agent";
510         argv[i++] = (char *)pathbuf;
511         argv[i] = NULL;
512
513         i = 0;
514         /* minimal command environment */
515         envp[i++] = "HOME=/";
516         envp[i++] = "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin";
517         envp[i] = NULL;
518
519         call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, 0);
520         kfree(pathbuf);
521 }
522
523 /*
524  * Either cs->count of using tasks transitioned to zero, or the
525  * cs->children list of child cpusets just became empty.  If this
526  * cs is notify_on_release() and now both the user count is zero and
527  * the list of children is empty, prepare cpuset path in a kmalloc'd
528  * buffer, to be returned via ppathbuf, so that the caller can invoke
529  * cpuset_release_agent() with it later on, once manage_mutex is dropped.
530  * Call here with manage_mutex held.
531  *
532  * This check_for_release() routine is responsible for kmalloc'ing
533  * pathbuf.  The above cpuset_release_agent() is responsible for
534  * kfree'ing pathbuf.  The caller of these routines is responsible
535  * for providing a pathbuf pointer, initialized to NULL, then
536  * calling check_for_release() with manage_mutex held and the address
537  * of the pathbuf pointer, then dropping manage_mutex, then calling
538  * cpuset_release_agent() with pathbuf, as set by check_for_release().
539  */
540
541 static void check_for_release(struct cpuset *cs, char **ppathbuf)
542 {
543         if (notify_on_release(cs) && atomic_read(&cs->count) == 0 &&
544             list_empty(&cs->children)) {
545                 char *buf;
546
547                 buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
548                 if (!buf)
549                         return;
550                 if (cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE) < 0)
551                         kfree(buf);
552                 else
553                         *ppathbuf = buf;
554         }
555 }
556
557 /*
558  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
559  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
560  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
561  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
562  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
563  * task, return cpu_online_map.
564  *
565  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
566  * of cpu_online_map.
567  *
568  * Call with callback_mutex held.
569  */
570
571 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
572 {
573         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
574                 cs = cs->parent;
575         if (cs)
576                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
577         else
578                 *pmask = cpu_online_map;
579         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
580 }
581
582 /*
583  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
584  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
585  * until we find one that does have some online mems.  If we get
586  * all the way to the top and still haven't found any online mems,
587  * return node_online_map.
588  *
589  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
590  * of node_online_map.
591  *
592  * Call with callback_mutex held.
593  */
594
595 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
596 {
597         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_online_map))
598                 cs = cs->parent;
599         if (cs)
600                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_online_map);
601         else
602                 *pmask = node_online_map;
603         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_online_map));
604 }
605
606 /**
607  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
608  *
609  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
610  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
611  * mempolicy to the new value.
612  *
613  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
614  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
615  * Do not call this routine if in_interrupt().
616  *
617  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
618  * called with or without manage_mutex held.  Thanks in part to
619  * 'the_top_cpuset_hack', the tasks cpuset pointer will never
620  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex and
621  * current->mm->mmap_sem during call.
622  *
623  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
624  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
625  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
626  * using RCU.
627  *
628  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
629  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
630  * an old value of mems_generation.  However this really only
631  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
632  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
633  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
634  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
635  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
636  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
637  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
638  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
639  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
640  * even exist.
641  *
642  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
643  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
644  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
645  * task has been modifying its cpuset.
646  */
647
648 void cpuset_update_task_memory_state(void)
649 {
650         int my_cpusets_mem_gen;
651         struct task_struct *tsk = current;
652         struct cpuset *cs;
653
654         if (tsk->cpuset == &top_cpuset) {
655                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
656                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
657         } else {
658                 rcu_read_lock();
659                 cs = rcu_dereference(tsk->cpuset);
660                 my_cpusets_mem_gen = cs->mems_generation;
661                 rcu_read_unlock();
662         }
663
664         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
665                 mutex_lock(&callback_mutex);
666                 task_lock(tsk);
667                 cs = tsk->cpuset;       /* Maybe changed when task not locked */
668                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
669                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
670                 if (is_spread_page(cs))
671                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
672                 else
673                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
674                 if (is_spread_slab(cs))
675                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
676                 else
677                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
678                 task_unlock(tsk);
679                 mutex_unlock(&callback_mutex);
680                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
681         }
682 }
683
684 /*
685  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
686  *
687  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
688  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
689  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
690  */
691
692 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
693 {
694         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
695                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
696                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
697                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
698 }
699
700 /*
701  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
702  *                     follows the structural rules for cpusets.
703  *
704  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
705  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
706  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
707  * manage_mutex held.
708  *
709  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
710  * such as list traversal that depend on the actual address of the
711  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
712  *
713  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
714  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
715  * or flags changed to new, trial values.
716  *
717  * Return 0 if valid, -errno if not.
718  */
719
720 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
721 {
722         struct cpuset *c, *par;
723
724         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
725         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
726                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
727                         return -EBUSY;
728         }
729
730         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
731         if (cur == &top_cpuset)
732                 return 0;
733
734         par = cur->parent;
735
736         /* We must be a subset of our parent cpuset */
737         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
738                 return -EACCES;
739
740         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
741         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
742                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
743                     c != cur &&
744                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
745                         return -EINVAL;
746                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
747                     c != cur &&
748                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
749                         return -EINVAL;
750         }
751
752         return 0;
753 }
754
755 /*
756  * For a given cpuset cur, partition the system as follows
757  * a. All cpus in the parent cpuset's cpus_allowed that are not part of any
758  *    exclusive child cpusets
759  * b. All cpus in the current cpuset's cpus_allowed that are not part of any
760  *    exclusive child cpusets
761  * Build these two partitions by calling partition_sched_domains
762  *
763  * Call with manage_mutex held.  May nest a call to the
764  * lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
765  * Must not be called holding callback_mutex, because we must
766  * not call lock_cpu_hotplug() while holding callback_mutex.
767  */
768
769 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
770 {
771         struct cpuset *c, *par = cur->parent;
772         cpumask_t pspan, cspan;
773
774         if (par == NULL || cpus_empty(cur->cpus_allowed))
775                 return;
776
777         /*
778          * Get all cpus from parent's cpus_allowed not part of exclusive
779          * children
780          */
781         pspan = par->cpus_allowed;
782         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
783                 if (is_cpu_exclusive(c))
784                         cpus_andnot(pspan, pspan, c->cpus_allowed);
785         }
786         if (!is_cpu_exclusive(cur)) {
787                 cpus_or(pspan, pspan, cur->cpus_allowed);
788                 if (cpus_equal(pspan, cur->cpus_allowed))
789                         return;
790                 cspan = CPU_MASK_NONE;
791         } else {
792                 if (cpus_empty(pspan))
793                         return;
794                 cspan = cur->cpus_allowed;
795                 /*
796                  * Get all cpus from current cpuset's cpus_allowed not part
797                  * of exclusive children
798                  */
799                 list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
800                         if (is_cpu_exclusive(c))
801                                 cpus_andnot(cspan, cspan, c->cpus_allowed);
802                 }
803         }
804
805         lock_cpu_hotplug();
806         partition_sched_domains(&pspan, &cspan);
807         unlock_cpu_hotplug();
808 }
809
810 /*
811  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
812  */
813
814 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
815 {
816         struct cpuset trialcs;
817         int retval, cpus_unchanged;
818
819         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
820         if (cs == &top_cpuset)
821                 return -EACCES;
822
823         trialcs = *cs;
824
825         /*
826          * We allow a cpuset's cpus_allowed to be empty; if it has attached
827          * tasks, we'll catch it later when we validate the change and return
828          * -ENOSPC.
829          */
830         if (!buf[0] || (buf[0] == '\n' && !buf[1])) {
831                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
832         } else {
833                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
834                 if (retval < 0)
835                         return retval;
836         }
837         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
838         /* cpus_allowed cannot be empty for a cpuset with attached tasks. */
839         if (atomic_read(&cs->count) && cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
840                 return -ENOSPC;
841         retval = validate_change(cs, &trialcs);
842         if (retval < 0)
843                 return retval;
844         cpus_unchanged = cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
845         mutex_lock(&callback_mutex);
846         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
847         mutex_unlock(&callback_mutex);
848         if (is_cpu_exclusive(cs) && !cpus_unchanged)
849                 update_cpu_domains(cs);
850         return 0;
851 }
852
853 /*
854  * cpuset_migrate_mm
855  *
856  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
857  *
858  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
859  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
860  *
861  *    Call holding manage_mutex, so our current->cpuset won't change
862  *    during this call, as manage_mutex holds off any attach_task()
863  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
864  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
865  *    our tasks cpuset.
866  *
867  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
868  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
869  *
870  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
871  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
872  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
873  *    migrating memory region.
874  *
875  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
876  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
877  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
878  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
879  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
880  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
881  *    nodemask.
882  */
883
884 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
885                                                         const nodemask_t *to)
886 {
887         struct task_struct *tsk = current;
888
889         cpuset_update_task_memory_state();
890
891         mutex_lock(&callback_mutex);
892         tsk->mems_allowed = *to;
893         mutex_unlock(&callback_mutex);
894
895         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
896
897         mutex_lock(&callback_mutex);
898         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &tsk->mems_allowed);
899         mutex_unlock(&callback_mutex);
900 }
901
902 /*
903  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
904  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
905  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
906  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
907  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
908  * pages to the new memory.
909  *
910  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
911  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
912  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
913  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
914  */
915
916 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
917 {
918         struct cpuset trialcs;
919         nodemask_t oldmem;
920         struct task_struct *g, *p;
921         struct mm_struct **mmarray;
922         int i, n, ntasks;
923         int migrate;
924         int fudge;
925         int retval;
926
927         /* top_cpuset.mems_allowed tracks node_online_map; it's read-only */
928         if (cs == &top_cpuset)
929                 return -EACCES;
930
931         trialcs = *cs;
932
933         /*
934          * We allow a cpuset's mems_allowed to be empty; if it has attached
935          * tasks, we'll catch it later when we validate the change and return
936          * -ENOSPC.
937          */
938         if (!buf[0] || (buf[0] == '\n' && !buf[1])) {
939                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
940         } else {
941                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
942                 if (retval < 0)
943                         goto done;
944         }
945         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed, node_online_map);
946         oldmem = cs->mems_allowed;
947         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
948                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
949                 goto done;
950         }
951         /* mems_allowed cannot be empty for a cpuset with attached tasks. */
952         if (atomic_read(&cs->count) && nodes_empty(trialcs.mems_allowed)) {
953                 retval = -ENOSPC;
954                 goto done;
955         }
956         retval = validate_change(cs, &trialcs);
957         if (retval < 0)
958                 goto done;
959
960         mutex_lock(&callback_mutex);
961         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
962         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
963         mutex_unlock(&callback_mutex);
964
965         set_cpuset_being_rebound(cs);           /* causes mpol_copy() rebind */
966
967         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
968         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
969         retval = -ENOMEM;
970
971         /*
972          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
973          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
974          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
975          * few more lines of code, we can retry until we get a big
976          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
977          */
978         while (1) {
979                 ntasks = atomic_read(&cs->count);       /* guess */
980                 ntasks += fudge;
981                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
982                 if (!mmarray)
983                         goto done;
984                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
985                 if (atomic_read(&cs->count) <= ntasks)
986                         break;                          /* got enough */
987                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
988                 kfree(mmarray);
989         }
990
991         n = 0;
992
993         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
994         do_each_thread(g, p) {
995                 struct mm_struct *mm;
996
997                 if (n >= ntasks) {
998                         printk(KERN_WARNING
999                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
1000                         continue;
1001                 }
1002                 if (p->cpuset != cs)
1003                         continue;
1004                 mm = get_task_mm(p);
1005                 if (!mm)
1006                         continue;
1007                 mmarray[n++] = mm;
1008         } while_each_thread(g, p);
1009         read_unlock(&tasklist_lock);
1010
1011         /*
1012          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1013          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1014          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1015          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1016          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
1017          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1018          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1019          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
1020          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1021          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1022          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1023          */
1024         migrate = is_memory_migrate(cs);
1025         for (i = 0; i < n; i++) {
1026                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1027
1028                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1029                 if (migrate)
1030                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1031                 mmput(mm);
1032         }
1033
1034         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
1035         kfree(mmarray);
1036         set_cpuset_being_rebound(NULL);
1037         retval = 0;
1038 done:
1039         return retval;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Call with manage_mutex held.
1044  */
1045
1046 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
1047 {
1048         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
1049                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
1050         else
1051                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 /*
1056  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1057  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1058  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1059  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1060  * cs:  the cpuset to update
1061  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1062  *
1063  * Call with manage_mutex held.
1064  */
1065
1066 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
1067 {
1068         int turning_on;
1069         struct cpuset trialcs;
1070         int err, cpu_exclusive_changed;
1071
1072         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
1073
1074         trialcs = *cs;
1075         if (turning_on)
1076                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1077         else
1078                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1079
1080         err = validate_change(cs, &trialcs);
1081         if (err < 0)
1082                 return err;
1083         cpu_exclusive_changed =
1084                 (is_cpu_exclusive(cs) != is_cpu_exclusive(&trialcs));
1085         mutex_lock(&callback_mutex);
1086         cs->flags = trialcs.flags;
1087         mutex_unlock(&callback_mutex);
1088
1089         if (cpu_exclusive_changed)
1090                 update_cpu_domains(cs);
1091         return 0;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1096  *
1097  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1098  * event frequency meter.  There are four routines:
1099  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1100  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1101  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1102  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1103  *
1104  * A common data structure is passed to each of these routines,
1105  * which is used to keep track of the state required to manage the
1106  * frequency meter and its digital filter.
1107  *
1108  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1109  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1110  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1111  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1112  *
1113  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1114  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1115  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1116  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1117  *
1118  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1119  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1120  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1121  * will be stable.
1122  *
1123  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1124  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1125  *
1126  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1127  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1128  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1129  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1130  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1131  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1132  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1133  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1134  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1135  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1136  * each event.
1137  */
1138
1139 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1140 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1141 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1142 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1143
1144 /* Initialize a frequency meter */
1145 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1146 {
1147         fmp->cnt = 0;
1148         fmp->val = 0;
1149         fmp->time = 0;
1150         spin_lock_init(&fmp->lock);
1151 }
1152
1153 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1154 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1155 {
1156         time_t now = get_seconds();
1157         time_t ticks = now - fmp->time;
1158
1159         if (ticks == 0)
1160                 return;
1161
1162         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1163         while (ticks-- > 0)
1164                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1165         fmp->time = now;
1166
1167         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1168         fmp->cnt = 0;
1169 }
1170
1171 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1172 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1173 {
1174         spin_lock(&fmp->lock);
1175         fmeter_update(fmp);
1176         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1177         spin_unlock(&fmp->lock);
1178 }
1179
1180 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1181 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1182 {
1183         int val;
1184
1185         spin_lock(&fmp->lock);
1186         fmeter_update(fmp);
1187         val = fmp->val;
1188         spin_unlock(&fmp->lock);
1189         return val;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Attack task specified by pid in 'pidbuf' to cpuset 'cs', possibly
1194  * writing the path of the old cpuset in 'ppathbuf' if it needs to be
1195  * notified on release.
1196  *
1197  * Call holding manage_mutex.  May take callback_mutex and task_lock of
1198  * the task 'pid' during call.
1199  */
1200
1201 static int attach_task(struct cpuset *cs, char *pidbuf, char **ppathbuf)
1202 {
1203         pid_t pid;
1204         struct task_struct *tsk;
1205         struct cpuset *oldcs;
1206         cpumask_t cpus;
1207         nodemask_t from, to;
1208         struct mm_struct *mm;
1209         int retval;
1210
1211         if (sscanf(pidbuf, "%d", &pid) != 1)
1212                 return -EIO;
1213         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1214                 return -ENOSPC;
1215
1216         if (pid) {
1217                 read_lock(&tasklist_lock);
1218
1219                 tsk = find_task_by_pid(pid);
1220                 if (!tsk || tsk->flags & PF_EXITING) {
1221                         read_unlock(&tasklist_lock);
1222                         return -ESRCH;
1223                 }
1224
1225                 get_task_struct(tsk);
1226                 read_unlock(&tasklist_lock);
1227
1228                 if ((current->euid) && (current->euid != tsk->uid)
1229                     && (current->euid != tsk->suid)) {
1230                         put_task_struct(tsk);
1231                         return -EACCES;
1232                 }
1233         } else {
1234                 tsk = current;
1235                 get_task_struct(tsk);
1236         }
1237
1238         retval = security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1239         if (retval) {
1240                 put_task_struct(tsk);
1241                 return retval;
1242         }
1243
1244         mutex_lock(&callback_mutex);
1245
1246         task_lock(tsk);
1247         oldcs = tsk->cpuset;
1248         /*
1249          * After getting 'oldcs' cpuset ptr, be sure still not exiting.
1250          * If 'oldcs' might be the top_cpuset due to the_top_cpuset_hack
1251          * then fail this attach_task(), to avoid breaking top_cpuset.count.
1252          */
1253         if (tsk->flags & PF_EXITING) {
1254                 task_unlock(tsk);
1255                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1256                 put_task_struct(tsk);
1257                 return -ESRCH;
1258         }
1259         atomic_inc(&cs->count);
1260         rcu_assign_pointer(tsk->cpuset, cs);
1261         task_unlock(tsk);
1262
1263         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1264         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1265
1266         from = oldcs->mems_allowed;
1267         to = cs->mems_allowed;
1268
1269         mutex_unlock(&callback_mutex);
1270
1271         mm = get_task_mm(tsk);
1272         if (mm) {
1273                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1274                 if (is_memory_migrate(cs))
1275                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1276                 mmput(mm);
1277         }
1278
1279         put_task_struct(tsk);
1280         synchronize_rcu();
1281         if (atomic_dec_and_test(&oldcs->count))
1282                 check_for_release(oldcs, ppathbuf);
1283         return 0;
1284 }
1285
1286 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1287
1288 typedef enum {
1289         FILE_ROOT,
1290         FILE_DIR,
1291         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1292         FILE_CPULIST,
1293         FILE_MEMLIST,
1294         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1295         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1296         FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1297         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1298         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1299         FILE_SPREAD_PAGE,
1300         FILE_SPREAD_SLAB,
1301         FILE_TASKLIST,
1302 } cpuset_filetype_t;
1303
1304 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct file *file,
1305                                         const char __user *userbuf,
1306                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1307 {
1308         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_path.dentry->d_parent);
1309         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1310         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1311         char *buffer;
1312         char *pathbuf = NULL;
1313         int retval = 0;
1314
1315         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1316         if (nbytes > 100 + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1317                 return -E2BIG;
1318
1319         /* +1 for nul-terminator */
1320         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1321                 return -ENOMEM;
1322
1323         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1324                 retval = -EFAULT;
1325                 goto out1;
1326         }
1327         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1328
1329         mutex_lock(&manage_mutex);
1330
1331         if (is_removed(cs)) {
1332                 retval = -ENODEV;
1333                 goto out2;
1334         }
1335
1336         switch (type) {
1337         case FILE_CPULIST:
1338                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1339                 break;
1340         case FILE_MEMLIST:
1341                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1342                 break;
1343         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1344                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1345                 break;
1346         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1347                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1348                 break;
1349         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1350                 retval = update_flag(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, cs, buffer);
1351                 break;
1352         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1353                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1354                 break;
1355         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1356                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1357                 break;
1358         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1359                 retval = -EACCES;
1360                 break;
1361         case FILE_SPREAD_PAGE:
1362                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1363                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1364                 break;
1365         case FILE_SPREAD_SLAB:
1366                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1367                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1368                 break;
1369         case FILE_TASKLIST:
1370                 retval = attach_task(cs, buffer, &pathbuf);
1371                 break;
1372         default:
1373                 retval = -EINVAL;
1374                 goto out2;
1375         }
1376
1377         if (retval == 0)
1378                 retval = nbytes;
1379 out2:
1380         mutex_unlock(&manage_mutex);
1381         cpuset_release_agent(pathbuf);
1382 out1:
1383         kfree(buffer);
1384         return retval;
1385 }
1386
1387 static ssize_t cpuset_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1388                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1389 {
1390         ssize_t retval = 0;
1391         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1392         if (!cft)
1393                 return -ENODEV;
1394
1395         /* special function ? */
1396         if (cft->write)
1397                 retval = cft->write(file, buf, nbytes, ppos);
1398         else
1399                 retval = cpuset_common_file_write(file, buf, nbytes, ppos);
1400
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 file *file, char __user *buf,
1439                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1440 {
1441         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1442         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_path.dentry->d_parent);
1443         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1444         char *page;
1445         ssize_t retval = 0;
1446         char *s;
1447
1448         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL)))
1449                 return -ENOMEM;
1450
1451         s = page;
1452
1453         switch (type) {
1454         case FILE_CPULIST:
1455                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1456                 break;
1457         case FILE_MEMLIST:
1458                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1459                 break;
1460         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1461                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1462                 break;
1463         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1464                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1465                 break;
1466         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1467                 *s++ = notify_on_release(cs) ? '1' : '0';
1468                 break;
1469         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1470                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1471                 break;
1472         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1473                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1474                 break;
1475         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1476                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1477                 break;
1478         case FILE_SPREAD_PAGE:
1479                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1480                 break;
1481         case FILE_SPREAD_SLAB:
1482                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1483                 break;
1484         default:
1485                 retval = -EINVAL;
1486                 goto out;
1487         }
1488         *s++ = '\n';
1489
1490         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1491 out:
1492         free_page((unsigned long)page);
1493         return retval;
1494 }
1495
1496 static ssize_t cpuset_file_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
1497                                                                 loff_t *ppos)
1498 {
1499         ssize_t retval = 0;
1500         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1501         if (!cft)
1502                 return -ENODEV;
1503
1504         /* special function ? */
1505         if (cft->read)
1506                 retval = cft->read(file, buf, nbytes, ppos);
1507         else
1508                 retval = cpuset_common_file_read(file, buf, nbytes, ppos);
1509
1510         return retval;
1511 }
1512
1513 static int cpuset_file_open(struct inode *inode, struct file *file)
1514 {
1515         int err;
1516         struct cftype *cft;
1517
1518         err = generic_file_open(inode, file);
1519         if (err)
1520                 return err;
1521
1522         cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1523         if (!cft)
1524                 return -ENODEV;
1525         if (cft->open)
1526                 err = cft->open(inode, file);
1527         else
1528                 err = 0;
1529
1530         return err;
1531 }
1532
1533 static int cpuset_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
1534 {
1535         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1536         if (cft->release)
1537                 return cft->release(inode, file);
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * cpuset_rename - Only allow simple rename of directories in place.
1543  */
1544 static int cpuset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1545                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
1546 {
1547         if (!S_ISDIR(old_dentry->d_inode->i_mode))
1548                 return -ENOTDIR;
1549         if (new_dentry->d_inode)
1550                 return -EEXIST;
1551         if (old_dir != new_dir)
1552                 return -EIO;
1553         return simple_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
1554 }
1555
1556 static const struct file_operations cpuset_file_operations = {
1557         .read = cpuset_file_read,
1558         .write = cpuset_file_write,
1559         .llseek = generic_file_llseek,
1560         .open = cpuset_file_open,
1561         .release = cpuset_file_release,
1562 };
1563
1564 static const struct inode_operations cpuset_dir_inode_operations = {
1565         .lookup = simple_lookup,
1566         .mkdir = cpuset_mkdir,
1567         .rmdir = cpuset_rmdir,
1568         .rename = cpuset_rename,
1569 };
1570
1571 static int cpuset_create_file(struct dentry *dentry, int mode)
1572 {
1573         struct inode *inode;
1574
1575         if (!dentry)
1576                 return -ENOENT;
1577         if (dentry->d_inode)
1578                 return -EEXIST;
1579
1580         inode = cpuset_new_inode(mode);
1581         if (!inode)
1582                 return -ENOMEM;
1583
1584         if (S_ISDIR(mode)) {
1585                 inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1586                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1587
1588                 /* start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
1589                 inc_nlink(inode);
1590         } else if (S_ISREG(mode)) {
1591                 inode->i_size = 0;
1592                 inode->i_fop = &cpuset_file_operations;
1593         }
1594
1595         d_instantiate(dentry, inode);
1596         dget(dentry);   /* Extra count - pin the dentry in core */
1597         return 0;
1598 }
1599
1600 /*
1601  *      cpuset_create_dir - create a directory for an object.
1602  *      cs:     the cpuset we create the directory for.
1603  *              It must have a valid ->parent field
1604  *              And we are going to fill its ->dentry field.
1605  *      name:   The name to give to the cpuset directory. Will be copied.
1606  *      mode:   mode to set on new directory.
1607  */
1608
1609 static int cpuset_create_dir(struct cpuset *cs, const char *name, int mode)
1610 {
1611         struct dentry *dentry = NULL;
1612         struct dentry *parent;
1613         int error = 0;
1614
1615         parent = cs->parent->dentry;
1616         dentry = cpuset_get_dentry(parent, name);
1617         if (IS_ERR(dentry))
1618                 return PTR_ERR(dentry);
1619         error = cpuset_create_file(dentry, S_IFDIR | mode);
1620         if (!error) {
1621                 dentry->d_fsdata = cs;
1622                 inc_nlink(parent->d_inode);
1623                 cs->dentry = dentry;
1624         }
1625         dput(dentry);
1626
1627         return error;
1628 }
1629
1630 static int cpuset_add_file(struct dentry *dir, const struct cftype *cft)
1631 {
1632         struct dentry *dentry;
1633         int error;
1634
1635         mutex_lock(&dir->d_inode->i_mutex);
1636         dentry = cpuset_get_dentry(dir, cft->name);
1637         if (!IS_ERR(dentry)) {
1638                 error = cpuset_create_file(dentry, 0644 | S_IFREG);
1639                 if (!error)
1640                         dentry->d_fsdata = (void *)cft;
1641                 dput(dentry);
1642         } else
1643                 error = PTR_ERR(dentry);
1644         mutex_unlock(&dir->d_inode->i_mutex);
1645         return error;
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Stuff for reading the 'tasks' file.
1650  *
1651  * Reading this file can return large amounts of data if a cpuset has
1652  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
1653  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
1654  * unless we produce it entirely atomically.
1655  *
1656  * Upon tasks file open(), a struct ctr_struct is allocated, that
1657  * will have a pointer to an array (also allocated here).  The struct
1658  * ctr_struct * is stored in file->private_data.  Its resources will
1659  * be freed by release() when the file is closed.  The array is used
1660  * to sprintf the PIDs and then used by read().
1661  */
1662
1663 /* cpusets_tasks_read array */
1664
1665 struct ctr_struct {
1666         char *buf;
1667         int bufsz;
1668 };
1669
1670 /*
1671  * Load into 'pidarray' up to 'npids' of the tasks using cpuset 'cs'.
1672  * Return actual number of pids loaded.  No need to task_lock(p)
1673  * when reading out p->cpuset, as we don't really care if it changes
1674  * on the next cycle, and we are not going to try to dereference it.
1675  */
1676 static int pid_array_load(pid_t *pidarray, int npids, struct cpuset *cs)
1677 {
1678         int n = 0;
1679         struct task_struct *g, *p;
1680
1681         read_lock(&tasklist_lock);
1682
1683         do_each_thread(g, p) {
1684                 if (p->cpuset == cs) {
1685                         if (unlikely(n == npids))
1686                                 goto array_full;
1687                         pidarray[n++] = p->pid;
1688                 }
1689         } while_each_thread(g, p);
1690
1691 array_full:
1692         read_unlock(&tasklist_lock);
1693         return n;
1694 }
1695
1696 static int cmppid(const void *a, const void *b)
1697 {
1698         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Convert array 'a' of 'npids' pid_t's to a string of newline separated
1703  * decimal pids in 'buf'.  Don't write more than 'sz' chars, but return
1704  * count 'cnt' of how many chars would be written if buf were large enough.
1705  */
1706 static int pid_array_to_buf(char *buf, int sz, pid_t *a, int npids)
1707 {
1708         int cnt = 0;
1709         int i;
1710
1711         for (i = 0; i < npids; i++)
1712                 cnt += snprintf(buf + cnt, max(sz - cnt, 0), "%d\n", a[i]);
1713         return cnt;
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Handle an open on 'tasks' file.  Prepare a buffer listing the
1718  * process id's of tasks currently attached to the cpuset being opened.
1719  *
1720  * Does not require any specific cpuset mutexes, and does not take any.
1721  */
1722 static int cpuset_tasks_open(struct inode *unused, struct file *file)
1723 {
1724         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_path.dentry->d_parent);
1725         struct ctr_struct *ctr;
1726         pid_t *pidarray;
1727         int npids;
1728         char c;
1729
1730         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1731                 return 0;
1732
1733         ctr = kmalloc(sizeof(*ctr), GFP_KERNEL);
1734         if (!ctr)
1735                 goto err0;
1736
1737         /*
1738          * If cpuset gets more users after we read count, we won't have
1739          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
1740          * caller from the case that the additional cpuset users didn't
1741          * show up until sometime later on.
1742          */
1743         npids = atomic_read(&cs->count);
1744         pidarray = kmalloc(npids * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
1745         if (!pidarray)
1746                 goto err1;
1747
1748         npids = pid_array_load(pidarray, npids, cs);
1749         sort(pidarray, npids, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
1750
1751         /* Call pid_array_to_buf() twice, first just to get bufsz */
1752         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(&c, sizeof(c), pidarray, npids) + 1;
1753         ctr->buf = kmalloc(ctr->bufsz, GFP_KERNEL);
1754         if (!ctr->buf)
1755                 goto err2;
1756         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(ctr->buf, ctr->bufsz, pidarray, npids);
1757
1758         kfree(pidarray);
1759         file->private_data = ctr;
1760         return 0;
1761
1762 err2:
1763         kfree(pidarray);
1764 err1:
1765         kfree(ctr);
1766 err0:
1767         return -ENOMEM;
1768 }
1769
1770 static ssize_t cpuset_tasks_read(struct file *file, char __user *buf,
1771                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1772 {
1773         struct ctr_struct *ctr = file->private_data;
1774
1775         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, ctr->buf, ctr->bufsz);
1776 }
1777
1778 static int cpuset_tasks_release(struct inode *unused_inode, struct file *file)
1779 {
1780         struct ctr_struct *ctr;
1781
1782         if (file->f_mode & FMODE_READ) {
1783                 ctr = file->private_data;
1784                 kfree(ctr->buf);
1785                 kfree(ctr);
1786         }
1787         return 0;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1792  */
1793
1794 static struct cftype cft_tasks = {
1795         .name = "tasks",
1796         .open = cpuset_tasks_open,
1797         .read = cpuset_tasks_read,
1798         .release = cpuset_tasks_release,
1799         .private = FILE_TASKLIST,
1800 };
1801
1802 static struct cftype cft_cpus = {
1803         .name = "cpus",
1804         .private = FILE_CPULIST,
1805 };
1806
1807 static struct cftype cft_mems = {
1808         .name = "mems",
1809         .private = FILE_MEMLIST,
1810 };
1811
1812 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1813         .name = "cpu_exclusive",
1814         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1815 };
1816
1817 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1818         .name = "mem_exclusive",
1819         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1820 };
1821
1822 static struct cftype cft_notify_on_release = {
1823         .name = "notify_on_release",
1824         .private = FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1825 };
1826
1827 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1828         .name = "memory_migrate",
1829         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1830 };
1831
1832 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1833         .name = "memory_pressure_enabled",
1834         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1835 };
1836
1837 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1838         .name = "memory_pressure",
1839         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1840 };
1841
1842 static struct cftype cft_spread_page = {
1843         .name = "memory_spread_page",
1844         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1845 };
1846
1847 static struct cftype cft_spread_slab = {
1848         .name = "memory_spread_slab",
1849         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1850 };
1851
1852 static int cpuset_populate_dir(struct dentry *cs_dentry)
1853 {
1854         int err;
1855
1856         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpus)) < 0)
1857                 return err;
1858         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mems)) < 0)
1859                 return err;
1860         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1861                 return err;
1862         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1863                 return err;
1864         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_notify_on_release)) < 0)
1865                 return err;
1866         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_migrate)) < 0)
1867                 return err;
1868         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_pressure)) < 0)
1869                 return err;
1870         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_spread_page)) < 0)
1871                 return err;
1872         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_spread_slab)) < 0)
1873                 return err;
1874         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_tasks)) < 0)
1875                 return err;
1876         return 0;
1877 }
1878
1879 /*
1880  *      cpuset_create - create a cpuset
1881  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1882  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1883  *      mode:           mode to set on new inode
1884  *
1885  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1886  */
1887
1888 static long cpuset_create(struct cpuset *parent, const char *name, int mode)
1889 {
1890         struct cpuset *cs;
1891         int err;
1892
1893         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1894         if (!cs)
1895                 return -ENOMEM;
1896
1897         mutex_lock(&manage_mutex);
1898         cpuset_update_task_memory_state();
1899         cs->flags = 0;
1900         if (notify_on_release(parent))
1901                 set_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
1902         if (is_spread_page(parent))
1903                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1904         if (is_spread_slab(parent))
1905                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1906         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1907         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1908         atomic_set(&cs->count, 0);
1909         INIT_LIST_HEAD(&cs->sibling);
1910         INIT_LIST_HEAD(&cs->children);
1911         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1912         fmeter_init(&cs->fmeter);
1913
1914         cs->parent = parent;
1915
1916         mutex_lock(&callback_mutex);
1917         list_add(&cs->sibling, &cs->parent->children);
1918         number_of_cpusets++;
1919         mutex_unlock(&callback_mutex);
1920
1921         err = cpuset_create_dir(cs, name, mode);
1922         if (err < 0)
1923                 goto err;
1924
1925         /*
1926          * Release manage_mutex before cpuset_populate_dir() because it
1927          * will down() this new directory's i_mutex and if we race with
1928          * another mkdir, we might deadlock.
1929          */
1930         mutex_unlock(&manage_mutex);
1931
1932         err = cpuset_populate_dir(cs->dentry);
1933         /* If err < 0, we have a half-filled directory - oh well ;) */
1934         return 0;
1935 err:
1936         list_del(&cs->sibling);
1937         mutex_unlock(&manage_mutex);
1938         kfree(cs);
1939         return err;
1940 }
1941
1942 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1943 {
1944         struct cpuset *c_parent = dentry->d_parent->d_fsdata;
1945
1946         /* the vfs holds inode->i_mutex already */
1947         return cpuset_create(c_parent, dentry->d_name.name, mode | S_IFDIR);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1952  *
1953  * If the cpuset being removed is marked cpu_exclusive, then simulate
1954  * turning cpu_exclusive off, which will call update_cpu_domains().
1955  * The lock_cpu_hotplug() call in update_cpu_domains() must not be
1956  * made while holding callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests
1957  * callback_mutex inside lock_cpu_hotplug() calls.  So the reverse
1958  * nesting would risk an ABBA deadlock.
1959  */
1960
1961 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry)
1962 {
1963         struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
1964         struct dentry *d;
1965         struct cpuset *parent;
1966         char *pathbuf = NULL;
1967
1968         /* the vfs holds both inode->i_mutex already */
1969
1970         mutex_lock(&manage_mutex);
1971         cpuset_update_task_memory_state();
1972         if (atomic_read(&cs->count) > 0) {
1973                 mutex_unlock(&manage_mutex);
1974                 return -EBUSY;
1975         }
1976         if (!list_empty(&cs->children)) {
1977                 mutex_unlock(&manage_mutex);
1978                 return -EBUSY;
1979         }
1980         if (is_cpu_exclusive(cs)) {
1981                 int retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, "0");
1982                 if (retval < 0) {
1983                         mutex_unlock(&manage_mutex);
1984                         return retval;
1985                 }
1986         }
1987         parent = cs->parent;
1988         mutex_lock(&callback_mutex);
1989         set_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
1990         list_del(&cs->sibling); /* delete my sibling from parent->children */
1991         spin_lock(&cs->dentry->d_lock);
1992         d = dget(cs->dentry);
1993         cs->dentry = NULL;
1994         spin_unlock(&d->d_lock);
1995         cpuset_d_remove_dir(d);
1996         dput(d);
1997         number_of_cpusets--;
1998         mutex_unlock(&callback_mutex);
1999         if (list_empty(&parent->children))
2000                 check_for_release(parent, &pathbuf);
2001         mutex_unlock(&manage_mutex);
2002         cpuset_release_agent(pathbuf);
2003         return 0;
2004 }
2005
2006 /*
2007  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
2008  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
2009  * are harmless.
2010  */
2011
2012 int __init cpuset_init_early(void)
2013 {
2014         struct task_struct *tsk = current;
2015
2016         tsk->cpuset = &top_cpuset;
2017         tsk->cpuset->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
2018         return 0;
2019 }
2020
2021 /**
2022  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2023  *
2024  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2025  **/
2026
2027 int __init cpuset_init(void)
2028 {
2029         struct dentry *root;
2030         int err;
2031
2032         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
2033         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
2034
2035         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2036         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
2037
2038         init_task.cpuset = &top_cpuset;
2039
2040         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2041         if (err < 0)
2042                 goto out;
2043         cpuset_mount = kern_mount(&cpuset_fs_type);
2044         if (IS_ERR(cpuset_mount)) {
2045                 printk(KERN_ERR "cpuset: could not mount!\n");
2046                 err = PTR_ERR(cpuset_mount);
2047                 cpuset_mount = NULL;
2048                 goto out;
2049         }
2050         root = cpuset_mount->mnt_sb->s_root;
2051         root->d_fsdata = &top_cpuset;
2052         inc_nlink(root->d_inode);
2053         top_cpuset.dentry = root;
2054         root->d_inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
2055         number_of_cpusets = 1;
2056         err = cpuset_populate_dir(root);
2057         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
2058         if (err == 0)
2059                 err = cpuset_add_file(root, &cft_memory_pressure_enabled);
2060 out:
2061         return err;
2062 }
2063
2064 /*
2065  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
2066  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2067  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2068  * last CPU or node from a cpuset, then the guarantee_online_cpus()
2069  * or guarantee_online_mems() code will use that emptied cpusets
2070  * parent online CPUs or nodes.  Cpusets that were already empty of
2071  * CPUs or nodes are left empty.
2072  *
2073  * This routine is intentionally inefficient in a couple of regards.
2074  * It will check all cpusets in a subtree even if the top cpuset of
2075  * the subtree has no offline CPUs or nodes.  It checks both CPUs and
2076  * nodes, even though the caller could have been coded to know that
2077  * only one of CPUs or nodes needed to be checked on a given call.
2078  * This was done to minimize text size rather than cpu cycles.
2079  *
2080  * Call with both manage_mutex and callback_mutex held.
2081  *
2082  * Recursive, on depth of cpuset subtree.
2083  */
2084
2085 static void guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(const struct cpuset *cur)
2086 {
2087         struct cpuset *c;
2088
2089         /* Each of our child cpusets mems must be online */
2090         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
2091                 guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(c);
2092                 if (!cpus_empty(c->cpus_allowed))
2093                         guarantee_online_cpus(c, &c->cpus_allowed);
2094                 if (!nodes_empty(c->mems_allowed))
2095                         guarantee_online_mems(c, &c->mems_allowed);
2096         }
2097 }
2098
2099 /*
2100  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
2101  * cpu_online_map and node_online_map.  Force the top cpuset to track
2102  * whats online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
2103  *
2104  * To ensure that we don't remove a CPU or node from the top cpuset
2105  * that is currently in use by a child cpuset (which would violate
2106  * the rule that cpusets must be subsets of their parent), we first
2107  * call the recursive routine guarantee_online_cpus_mems_in_subtree().
2108  *
2109  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
2110  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
2111  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
2112  * in order to minimize text size.
2113  */
2114
2115 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
2116 {
2117         mutex_lock(&manage_mutex);
2118         mutex_lock(&callback_mutex);
2119
2120         guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(&top_cpuset);
2121         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2122         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
2123
2124         mutex_unlock(&callback_mutex);
2125         mutex_unlock(&manage_mutex);
2126 }
2127
2128 /*
2129  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
2130  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
2131  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
2132  * but making no active use of cpusets.
2133  *
2134  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
2135  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
2136  */
2137
2138 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *nb,
2139                                 unsigned long phase, void *cpu)
2140 {
2141         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
2142         return 0;
2143 }
2144
2145 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2146 /*
2147  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_online_map.
2148  * Call this routine anytime after you change node_online_map.
2149  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
2150  */
2151
2152 void cpuset_track_online_nodes(void)
2153 {
2154         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
2155 }
2156 #endif
2157
2158 /**
2159  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2160  *
2161  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2162  **/
2163
2164 void __init cpuset_init_smp(void)
2165 {
2166         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2167         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
2168
2169         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
2170 }
2171
2172 /**
2173  * cpuset_fork - attach newly forked task to its parents cpuset.
2174  * @tsk: pointer to task_struct of forking parent process.
2175  *
2176  * Description: A task inherits its parent's cpuset at fork().
2177  *
2178  * A pointer to the shared cpuset was automatically copied in fork.c
2179  * by dup_task_struct().  However, we ignore that copy, since it was
2180  * not made under the protection of task_lock(), so might no longer be
2181  * a valid cpuset pointer.  attach_task() might have already changed
2182  * current->cpuset, allowing the previously referenced cpuset to
2183  * be removed and freed.  Instead, we task_lock(current) and copy
2184  * its present value of current->cpuset for our freshly forked child.
2185  *
2186  * At the point that cpuset_fork() is called, 'current' is the parent
2187  * task, and the passed argument 'child' points to the child task.
2188  **/
2189
2190 void cpuset_fork(struct task_struct *child)
2191 {
2192         task_lock(current);
2193         child->cpuset = current->cpuset;
2194         atomic_inc(&child->cpuset->count);
2195         task_unlock(current);
2196 }
2197
2198 /**
2199  * cpuset_exit - detach cpuset from exiting task
2200  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
2201  *
2202  * Description: Detach cpuset from @tsk and release it.
2203  *
2204  * Note that cpusets marked notify_on_release force every task in
2205  * them to take the global manage_mutex mutex when exiting.
2206  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant to
2207  * use notify_on_release cpusets where very high task exit scaling
2208  * is required on large systems.
2209  *
2210  * Don't even think about derefencing 'cs' after the cpuset use count
2211  * goes to zero, except inside a critical section guarded by manage_mutex
2212  * or callback_mutex.   Otherwise a zero cpuset use count is a license to
2213  * any other task to nuke the cpuset immediately, via cpuset_rmdir().
2214  *
2215  * This routine has to take manage_mutex, not callback_mutex, because
2216  * it is holding that mutex while calling check_for_release(),
2217  * which calls kmalloc(), so can't be called holding callback_mutex().
2218  *
2219  * the_top_cpuset_hack:
2220  *
2221  *    Set the exiting tasks cpuset to the root cpuset (top_cpuset).
2222  *
2223  *    Don't leave a task unable to allocate memory, as that is an
2224  *    accident waiting to happen should someone add a callout in
2225  *    do_exit() after the cpuset_exit() call that might allocate.
2226  *    If a task tries to allocate memory with an invalid cpuset,
2227  *    it will oops in cpuset_update_task_memory_state().
2228  *
2229  *    We call cpuset_exit() while the task is still competent to
2230  *    handle notify_on_release(), then leave the task attached to
2231  *    the root cpuset (top_cpuset) for the remainder of its exit.
2232  *
2233  *    To do this properly, we would increment the reference count on
2234  *    top_cpuset, and near the very end of the kernel/exit.c do_exit()
2235  *    code we would add a second cpuset function call, to drop that
2236  *    reference.  This would just create an unnecessary hot spot on
2237  *    the top_cpuset reference count, to no avail.
2238  *
2239  *    Normally, holding a reference to a cpuset without bumping its
2240  *    count is unsafe.   The cpuset could go away, or someone could
2241  *    attach us to a different cpuset, decrementing the count on
2242  *    the first cpuset that we never incremented.  But in this case,
2243  *    top_cpuset isn't going away, and either task has PF_EXITING set,
2244  *    which wards off any attach_task() attempts, or task is a failed
2245  *    fork, never visible to attach_task.
2246  *
2247  *    Another way to do this would be to set the cpuset pointer
2248  *    to NULL here, and check in cpuset_update_task_memory_state()
2249  *    for a NULL pointer.  This hack avoids that NULL check, for no
2250  *    cost (other than this way too long comment ;).
2251  **/
2252
2253 void cpuset_exit(struct task_struct *tsk)
2254 {
2255         struct cpuset *cs;
2256
2257         task_lock(current);
2258         cs = tsk->cpuset;
2259         tsk->cpuset = &top_cpuset;      /* the_top_cpuset_hack - see above */
2260         task_unlock(current);
2261
2262         if (notify_on_release(cs)) {
2263                 char *pathbuf = NULL;
2264
2265                 mutex_lock(&manage_mutex);
2266                 if (atomic_dec_and_test(&cs->count))
2267                         check_for_release(cs, &pathbuf);
2268                 mutex_unlock(&manage_mutex);
2269                 cpuset_release_agent(pathbuf);
2270         } else {
2271                 atomic_dec(&cs->count);
2272         }
2273 }
2274
2275 /**
2276  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2277  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2278  *
2279  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2280  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2281  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2282  * tasks cpuset.
2283  **/
2284
2285 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
2286 {
2287         cpumask_t mask;
2288
2289         mutex_lock(&callback_mutex);
2290         task_lock(tsk);
2291         guarantee_online_cpus(tsk->cpuset, &mask);
2292         task_unlock(tsk);
2293         mutex_unlock(&callback_mutex);
2294
2295         return mask;
2296 }
2297
2298 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2299 {
2300         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
2301 }
2302
2303 /**
2304  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2305  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2306  *
2307  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2308  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2309  * subset of node_online_map, even if this means going outside the
2310  * tasks cpuset.
2311  **/
2312
2313 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2314 {
2315         nodemask_t mask;
2316
2317         mutex_lock(&callback_mutex);
2318         task_lock(tsk);
2319         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &mask);
2320         task_unlock(tsk);
2321         mutex_unlock(&callback_mutex);
2322
2323         return mask;
2324 }
2325
2326 /**
2327  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
2328  * @zl: the zonelist to be checked
2329  *
2330  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
2331  */
2332 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
2333 {
2334         int i;
2335
2336         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
2337                 int nid = zone_to_nid(zl->zones[i]);
2338
2339                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
2340                         return 1;
2341         }
2342         return 0;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
2347  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
2348  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
2349  * returns the root cpuset.
2350  */
2351 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
2352 {
2353         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
2354                 cs = cs->parent;
2355         return cs;
2356 }
2357
2358 /**
2359  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2360  * @z: is this zone on an allowed node?
2361  * @gfp_mask: memory allocation flags
2362  *
2363  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2364  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2365  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2366  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2367  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2368  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2369  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2370  * Otherwise, no.
2371  *
2372  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2373  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2374  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2375  * from an enclosing cpuset.
2376  *
2377  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2378  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2379  *
2380  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2381  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2382  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2383  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2384  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2385  *
2386  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2387  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2388  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2389  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2390  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
2391  *
2392  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2393  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2394  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2395  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2396  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2397  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2398  * mutex.
2399  *
2400  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2401  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2402  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2403  * in interrupt, of course).
2404  *
2405  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2406  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2407  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2408  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2409  * affect that:
2410  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2411  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2412  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2413  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2414  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2415  *
2416  * Rule:
2417  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2418  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2419  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2420  */
2421
2422 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2423 {
2424         int node;                       /* node that zone z is on */
2425         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2426         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2427
2428         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2429                 return 1;
2430         node = zone_to_nid(z);
2431         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2432         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2433                 return 1;
2434         /*
2435          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2436          * been OOM killed to get memory anywhere.
2437          */
2438         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2439                 return 1;
2440         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2441                 return 0;
2442
2443         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2444                 return 1;
2445
2446         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2447         mutex_lock(&callback_mutex);
2448
2449         task_lock(current);
2450         cs = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2451         task_unlock(current);
2452
2453         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2454         mutex_unlock(&callback_mutex);
2455         return allowed;
2456 }
2457
2458 /*
2459  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2460  * @z: is this zone on an allowed node?
2461  * @gfp_mask: memory allocation flags
2462  *
2463  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2464  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2465  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2466  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2467  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2468  *
2469  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2470  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2471  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2472  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2473  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2474  *
2475  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2476  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2477  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2478  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2479  * It never sleeps.
2480  */
2481
2482 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2483 {
2484         int node;                       /* node that zone z is on */
2485
2486         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2487                 return 1;
2488         node = zone_to_nid(z);
2489         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2490                 return 1;
2491         /*
2492          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2493          * been OOM killed to get memory anywhere.
2494          */
2495         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2496                 return 1;
2497         return 0;
2498 }
2499
2500 /**
2501  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2502  *
2503  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2504  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2505  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2506  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2507  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2508  * must be taken inside callback_mutex.
2509  */
2510
2511 void cpuset_lock(void)
2512 {
2513         mutex_lock(&callback_mutex);
2514 }
2515
2516 /**
2517  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2518  *
2519  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2520  */
2521
2522 void cpuset_unlock(void)
2523 {
2524         mutex_unlock(&callback_mutex);
2525 }
2526
2527 /**
2528  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2529  *
2530  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2531  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2532  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2533  * to determine on which node to start looking, as it will for
2534  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2535  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2536  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2537  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2538  *
2539  * We don't have to worry about the returned node being offline
2540  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2541  *
2542  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2543  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2544  * should not be possible for the following code to return an
2545  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2546  * is not returning the node where the allocation must be, only
2547  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2548  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2549  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2550  * See kmem_cache_alloc_node().
2551  */
2552
2553 int cpuset_mem_spread_node(void)
2554 {
2555         int node;
2556
2557         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2558         if (node == MAX_NUMNODES)
2559                 node = first_node(current->mems_allowed);
2560         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2561         return node;
2562 }
2563 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2564
2565 /**
2566  * cpuset_excl_nodes_overlap - Do we overlap @p's mem_exclusive ancestors?
2567  * @p: pointer to task_struct of some other task.
2568  *
2569  * Description: Return true if the nearest mem_exclusive ancestor
2570  * cpusets of tasks @p and current overlap.  Used by oom killer to
2571  * determine if task @p's memory usage might impact the memory
2572  * available to the current task.
2573  *
2574  * Call while holding callback_mutex.
2575  **/
2576
2577 int cpuset_excl_nodes_overlap(const struct task_struct *p)
2578 {
2579         const struct cpuset *cs1, *cs2; /* my and p's cpuset ancestors */
2580         int overlap = 1;                /* do cpusets overlap? */
2581
2582         task_lock(current);
2583         if (current->flags & PF_EXITING) {
2584                 task_unlock(current);
2585                 goto done;
2586         }
2587         cs1 = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2588         task_unlock(current);
2589
2590         task_lock((struct task_struct *)p);
2591         if (p->flags & PF_EXITING) {
2592                 task_unlock((struct task_struct *)p);
2593                 goto done;
2594         }
2595         cs2 = nearest_exclusive_ancestor(p->cpuset);
2596         task_unlock((struct task_struct *)p);
2597
2598         overlap = nodes_intersects(cs1->mems_allowed, cs2->mems_allowed);
2599 done:
2600         return overlap;
2601 }
2602
2603 /*
2604  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2605  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2606  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2607  */
2608
2609 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2610
2611 /**
2612  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2613  *
2614  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2615  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2616  *
2617  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2618  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2619  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2620  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2621  * or writing dirty pages.
2622  *
2623  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2624  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2625  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2626  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2627  **/
2628
2629 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2630 {
2631         struct cpuset *cs;
2632
2633         task_lock(current);
2634         cs = current->cpuset;
2635         fmeter_markevent(&cs->fmeter);
2636         task_unlock(current);
2637 }
2638
2639 /*
2640  * proc_cpuset_show()
2641  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2642  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2643  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2644  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2645  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2646  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2647  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2648  *    cpuset to top_cpuset.
2649  */
2650 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *v)
2651 {
2652         struct pid *pid;
2653         struct task_struct *tsk;
2654         char *buf;
2655         int retval;
2656
2657         retval = -ENOMEM;
2658         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2659         if (!buf)
2660                 goto out;
2661
2662         retval = -ESRCH;
2663         pid = m->private;
2664         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2665         if (!tsk)
2666                 goto out_free;
2667
2668         retval = -EINVAL;
2669         mutex_lock(&manage_mutex);
2670
2671         retval = cpuset_path(tsk->cpuset, buf, PAGE_SIZE);
2672         if (retval < 0)
2673                 goto out_unlock;
2674         seq_puts(m, buf);
2675         seq_putc(m, '\n');
2676 out_unlock:
2677         mutex_unlock(&manage_mutex);
2678         put_task_struct(tsk);
2679 out_free:
2680         kfree(buf);
2681 out:
2682         return retval;
2683 }
2684
2685 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2686 {
2687         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2688         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2689 }
2690
2691 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2692         .open           = cpuset_open,
2693         .read           = seq_read,
2694         .llseek         = seq_lseek,
2695         .release        = single_release,
2696 };
2697
2698 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2699 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2700 {
2701         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2702         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2703         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2704         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2705         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2706         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2707         return buffer;
2708 }