cpusets: allow TIF_MEMDIE threads to allocate anywhere
[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/smp_lock.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/stat.h>
48 #include <linux/string.h>
49 #include <linux/time.h>
50 #include <linux/backing-dev.h>
51 #include <linux/sort.h>
52
53 #include <asm/uaccess.h>
54 #include <asm/atomic.h>
55 #include <linux/mutex.h>
56
57 #define CPUSET_SUPER_MAGIC              0x27e0eb
58
59 /*
60  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
61  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
62  * short circuit some hooks.
63  */
64 int number_of_cpusets __read_mostly;
65
66 /* See "Frequency meter" comments, below. */
67
68 struct fmeter {
69         int cnt;                /* unprocessed events count */
70         int val;                /* most recent output value */
71         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
72         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
73 };
74
75 struct cpuset {
76         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
77         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
78         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
79
80         /*
81          * Count is atomic so can incr (fork) or decr (exit) without a lock.
82          */
83         atomic_t count;                 /* count tasks using this cpuset */
84
85         /*
86          * We link our 'sibling' struct into our parents 'children'.
87          * Our children link their 'sibling' into our 'children'.
88          */
89         struct list_head sibling;       /* my parents children */
90         struct list_head children;      /* my children */
91
92         struct cpuset *parent;          /* my parent */
93         struct dentry *dentry;          /* cpuset fs entry */
94
95         /*
96          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
97          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
98          */
99         int mems_generation;
100
101         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
102 };
103
104 /* bits in struct cpuset flags field */
105 typedef enum {
106         CS_CPU_EXCLUSIVE,
107         CS_MEM_EXCLUSIVE,
108         CS_MEMORY_MIGRATE,
109         CS_REMOVED,
110         CS_NOTIFY_ON_RELEASE,
111         CS_SPREAD_PAGE,
112         CS_SPREAD_SLAB,
113 } cpuset_flagbits_t;
114
115 /* convenient tests for these bits */
116 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
117 {
118         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
119 }
120
121 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
122 {
123         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
124 }
125
126 static inline int is_removed(const struct cpuset *cs)
127 {
128         return test_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
129 }
130
131 static inline int notify_on_release(const struct cpuset *cs)
132 {
133         return test_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
134 }
135
136 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
137 {
138         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
139 }
140
141 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
142 {
143         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
144 }
145
146 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
147 {
148         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
149 }
150
151 /*
152  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
153  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
154  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
155  * the cpuset they're using changes generation.
156  *
157  * A single, global generation is needed because attach_task() could
158  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
159  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
160  *
161  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
162  * modify anothers memory placement.  So we must enable every task,
163  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
164  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
165  * of its current->mems_allowed.
166  *
167  * Since cpuset_mems_generation is guarded by manage_mutex,
168  * there is no need to mark it atomic.
169  */
170 static int cpuset_mems_generation;
171
172 static struct cpuset top_cpuset = {
173         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
174         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
175         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
176         .count = ATOMIC_INIT(0),
177         .sibling = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.sibling),
178         .children = LIST_HEAD_INIT(top_cpuset.children),
179 };
180
181 static struct vfsmount *cpuset_mount;
182 static struct super_block *cpuset_sb;
183
184 /*
185  * We have two global cpuset mutexes below.  They can nest.
186  * It is ok to first take manage_mutex, then nest callback_mutex.  We also
187  * require taking task_lock() when dereferencing a tasks cpuset pointer.
188  * See "The task_lock() exception", at the end of this comment.
189  *
190  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
191  * holds manage_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
192  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
193  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
194  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
195  * also allocate memory while just holding manage_mutex.  While it is
196  * performing these checks, various callback routines can briefly
197  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
198  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
199  *
200  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
201  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
202  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
203  * __alloc_pages().
204  *
205  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
206  * access to cpusets.
207  *
208  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
209  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
210  *
211  * Any task can increment and decrement the count field without lock.
212  * So in general, code holding manage_mutex or callback_mutex can't rely
213  * on the count field not changing.  However, if the count goes to
214  * zero, then only attach_task(), which holds both mutexes, can
215  * increment it again.  Because a count of zero means that no tasks
216  * are currently attached, therefore there is no way a task attached
217  * to that cpuset can fork (the other way to increment the count).
218  * So code holding manage_mutex or callback_mutex can safely assume that
219  * if the count is zero, it will stay zero.  Similarly, if a task
220  * holds manage_mutex or callback_mutex on a cpuset with zero count, it
221  * knows that the cpuset won't be removed, as cpuset_rmdir() needs
222  * both of those mutexes.
223  *
224  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
225  * the cpuset hierarchy holds manage_mutex across the entire operation,
226  * single threading all such cpuset modifications across the system.
227  *
228  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
229  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
230  * cpumasks and nodemasks.
231  *
232  * The fork and exit callbacks cpuset_fork() and cpuset_exit(), don't
233  * (usually) take either mutex.  These are the two most performance
234  * critical pieces of code here.  The exception occurs on cpuset_exit(),
235  * when a task in a notify_on_release cpuset exits.  Then manage_mutex
236  * is taken, and if the cpuset count is zero, a usermode call made
237  * to /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
238  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
239  *
240  * A cpuset can only be deleted if both its 'count' of using tasks
241  * is zero, and its list of 'children' cpusets is empty.  Since all
242  * tasks in the system use _some_ cpuset, and since there is always at
243  * least one task in the system (init), therefore, top_cpuset
244  * always has either children cpusets and/or using tasks.  So we don't
245  * need a special hack to ensure that top_cpuset cannot be deleted.
246  *
247  * The above "Tale of Two Semaphores" would be complete, but for:
248  *
249  *      The task_lock() exception
250  *
251  * The need for this exception arises from the action of attach_task(),
252  * which overwrites one tasks cpuset pointer with another.  It does
253  * so using both mutexes, however there are several performance
254  * critical places that need to reference task->cpuset without the
255  * expense of grabbing a system global mutex.  Therefore except as
256  * noted below, when dereferencing or, as in attach_task(), modifying
257  * a tasks cpuset pointer we use task_lock(), which acts on a spinlock
258  * (task->alloc_lock) already in the task_struct routinely used for
259  * such matters.
260  *
261  * P.S.  One more locking exception.  RCU is used to guard the
262  * update of a tasks cpuset pointer by attach_task() and the
263  * access of task->cpuset->mems_generation via that pointer in
264  * the routine cpuset_update_task_memory_state().
265  */
266
267 static DEFINE_MUTEX(manage_mutex);
268 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
269
270 /*
271  * A couple of forward declarations required, due to cyclic reference loop:
272  *  cpuset_mkdir -> cpuset_create -> cpuset_populate_dir -> cpuset_add_file
273  *  -> cpuset_create_file -> cpuset_dir_inode_operations -> cpuset_mkdir.
274  */
275
276 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode);
277 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry);
278
279 static struct backing_dev_info cpuset_backing_dev_info = {
280         .ra_pages = 0,          /* No readahead */
281         .capabilities   = BDI_CAP_NO_ACCT_DIRTY | BDI_CAP_NO_WRITEBACK,
282 };
283
284 static struct inode *cpuset_new_inode(mode_t mode)
285 {
286         struct inode *inode = new_inode(cpuset_sb);
287
288         if (inode) {
289                 inode->i_mode = mode;
290                 inode->i_uid = current->fsuid;
291                 inode->i_gid = current->fsgid;
292                 inode->i_blocks = 0;
293                 inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
294                 inode->i_mapping->backing_dev_info = &cpuset_backing_dev_info;
295         }
296         return inode;
297 }
298
299 static void cpuset_diput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
300 {
301         /* is dentry a directory ? if so, kfree() associated cpuset */
302         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
303                 struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
304                 BUG_ON(!(is_removed(cs)));
305                 kfree(cs);
306         }
307         iput(inode);
308 }
309
310 static struct dentry_operations cpuset_dops = {
311         .d_iput = cpuset_diput,
312 };
313
314 static struct dentry *cpuset_get_dentry(struct dentry *parent, const char *name)
315 {
316         struct dentry *d = lookup_one_len(name, parent, strlen(name));
317         if (!IS_ERR(d))
318                 d->d_op = &cpuset_dops;
319         return d;
320 }
321
322 static void remove_dir(struct dentry *d)
323 {
324         struct dentry *parent = dget(d->d_parent);
325
326         d_delete(d);
327         simple_rmdir(parent->d_inode, d);
328         dput(parent);
329 }
330
331 /*
332  * NOTE : the dentry must have been dget()'ed
333  */
334 static void cpuset_d_remove_dir(struct dentry *dentry)
335 {
336         struct list_head *node;
337
338         spin_lock(&dcache_lock);
339         node = dentry->d_subdirs.next;
340         while (node != &dentry->d_subdirs) {
341                 struct dentry *d = list_entry(node, struct dentry, d_u.d_child);
342                 list_del_init(node);
343                 if (d->d_inode) {
344                         d = dget_locked(d);
345                         spin_unlock(&dcache_lock);
346                         d_delete(d);
347                         simple_unlink(dentry->d_inode, d);
348                         dput(d);
349                         spin_lock(&dcache_lock);
350                 }
351                 node = dentry->d_subdirs.next;
352         }
353         list_del_init(&dentry->d_u.d_child);
354         spin_unlock(&dcache_lock);
355         remove_dir(dentry);
356 }
357
358 static struct super_operations cpuset_ops = {
359         .statfs = simple_statfs,
360         .drop_inode = generic_delete_inode,
361 };
362
363 static int cpuset_fill_super(struct super_block *sb, void *unused_data,
364                                                         int unused_silent)
365 {
366         struct inode *inode;
367         struct dentry *root;
368
369         sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
370         sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
371         sb->s_magic = CPUSET_SUPER_MAGIC;
372         sb->s_op = &cpuset_ops;
373         cpuset_sb = sb;
374
375         inode = cpuset_new_inode(S_IFDIR | S_IRUGO | S_IXUGO | S_IWUSR);
376         if (inode) {
377                 inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
378                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
379                 /* directories start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
380                 inc_nlink(inode);
381         } else {
382                 return -ENOMEM;
383         }
384
385         root = d_alloc_root(inode);
386         if (!root) {
387                 iput(inode);
388                 return -ENOMEM;
389         }
390         sb->s_root = root;
391         return 0;
392 }
393
394 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
395                          int flags, const char *unused_dev_name,
396                          void *data, struct vfsmount *mnt)
397 {
398         return get_sb_single(fs_type, flags, data, cpuset_fill_super, mnt);
399 }
400
401 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
402         .name = "cpuset",
403         .get_sb = cpuset_get_sb,
404         .kill_sb = kill_litter_super,
405 };
406
407 /* struct cftype:
408  *
409  * The files in the cpuset filesystem mostly have a very simple read/write
410  * handling, some common function will take care of it. Nevertheless some cases
411  * (read tasks) are special and therefore I define this structure for every
412  * kind of file.
413  *
414  *
415  * When reading/writing to a file:
416  *      - the cpuset to use in file->f_path.dentry->d_parent->d_fsdata
417  *      - the 'cftype' of the file is file->f_path.dentry->d_fsdata
418  */
419
420 struct cftype {
421         char *name;
422         int private;
423         int (*open) (struct inode *inode, struct file *file);
424         ssize_t (*read) (struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
425                                                         loff_t *ppos);
426         int (*write) (struct file *file, const char __user *buf, size_t nbytes,
427                                                         loff_t *ppos);
428         int (*release) (struct inode *inode, struct file *file);
429 };
430
431 static inline struct cpuset *__d_cs(struct dentry *dentry)
432 {
433         return dentry->d_fsdata;
434 }
435
436 static inline struct cftype *__d_cft(struct dentry *dentry)
437 {
438         return dentry->d_fsdata;
439 }
440
441 /*
442  * Call with manage_mutex held.  Writes path of cpuset into buf.
443  * Returns 0 on success, -errno on error.
444  */
445
446 static int cpuset_path(const struct cpuset *cs, char *buf, int buflen)
447 {
448         char *start;
449
450         start = buf + buflen;
451
452         *--start = '\0';
453         for (;;) {
454                 int len = cs->dentry->d_name.len;
455                 if ((start -= len) < buf)
456                         return -ENAMETOOLONG;
457                 memcpy(start, cs->dentry->d_name.name, len);
458                 cs = cs->parent;
459                 if (!cs)
460                         break;
461                 if (!cs->parent)
462                         continue;
463                 if (--start < buf)
464                         return -ENAMETOOLONG;
465                 *start = '/';
466         }
467         memmove(buf, start, buf + buflen - start);
468         return 0;
469 }
470
471 /*
472  * Notify userspace when a cpuset is released, by running
473  * /sbin/cpuset_release_agent with the name of the cpuset (path
474  * relative to the root of cpuset file system) as the argument.
475  *
476  * Most likely, this user command will try to rmdir this cpuset.
477  *
478  * This races with the possibility that some other task will be
479  * attached to this cpuset before it is removed, or that some other
480  * user task will 'mkdir' a child cpuset of this cpuset.  That's ok.
481  * The presumed 'rmdir' will fail quietly if this cpuset is no longer
482  * unused, and this cpuset will be reprieved from its death sentence,
483  * to continue to serve a useful existence.  Next time it's released,
484  * we will get notified again, if it still has 'notify_on_release' set.
485  *
486  * The final arg to call_usermodehelper() is 0, which means don't
487  * wait.  The separate /sbin/cpuset_release_agent task is forked by
488  * call_usermodehelper(), then control in this thread returns here,
489  * without waiting for the release agent task.  We don't bother to
490  * wait because the caller of this routine has no use for the exit
491  * status of the /sbin/cpuset_release_agent task, so no sense holding
492  * our caller up for that.
493  *
494  * When we had only one cpuset mutex, we had to call this
495  * without holding it, to avoid deadlock when call_usermodehelper()
496  * allocated memory.  With two locks, we could now call this while
497  * holding manage_mutex, but we still don't, so as to minimize
498  * the time manage_mutex is held.
499  */
500
501 static void cpuset_release_agent(const char *pathbuf)
502 {
503         char *argv[3], *envp[3];
504         int i;
505
506         if (!pathbuf)
507                 return;
508
509         i = 0;
510         argv[i++] = "/sbin/cpuset_release_agent";
511         argv[i++] = (char *)pathbuf;
512         argv[i] = NULL;
513
514         i = 0;
515         /* minimal command environment */
516         envp[i++] = "HOME=/";
517         envp[i++] = "PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin";
518         envp[i] = NULL;
519
520         call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, 0);
521         kfree(pathbuf);
522 }
523
524 /*
525  * Either cs->count of using tasks transitioned to zero, or the
526  * cs->children list of child cpusets just became empty.  If this
527  * cs is notify_on_release() and now both the user count is zero and
528  * the list of children is empty, prepare cpuset path in a kmalloc'd
529  * buffer, to be returned via ppathbuf, so that the caller can invoke
530  * cpuset_release_agent() with it later on, once manage_mutex is dropped.
531  * Call here with manage_mutex held.
532  *
533  * This check_for_release() routine is responsible for kmalloc'ing
534  * pathbuf.  The above cpuset_release_agent() is responsible for
535  * kfree'ing pathbuf.  The caller of these routines is responsible
536  * for providing a pathbuf pointer, initialized to NULL, then
537  * calling check_for_release() with manage_mutex held and the address
538  * of the pathbuf pointer, then dropping manage_mutex, then calling
539  * cpuset_release_agent() with pathbuf, as set by check_for_release().
540  */
541
542 static void check_for_release(struct cpuset *cs, char **ppathbuf)
543 {
544         if (notify_on_release(cs) && atomic_read(&cs->count) == 0 &&
545             list_empty(&cs->children)) {
546                 char *buf;
547
548                 buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
549                 if (!buf)
550                         return;
551                 if (cpuset_path(cs, buf, PAGE_SIZE) < 0)
552                         kfree(buf);
553                 else
554                         *ppathbuf = buf;
555         }
556 }
557
558 /*
559  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
560  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
561  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
562  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
563  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
564  * task, return cpu_online_map.
565  *
566  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
567  * of cpu_online_map.
568  *
569  * Call with callback_mutex held.
570  */
571
572 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
573 {
574         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
575                 cs = cs->parent;
576         if (cs)
577                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
578         else
579                 *pmask = cpu_online_map;
580         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
581 }
582
583 /*
584  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
585  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
586  * until we find one that does have some online mems.  If we get
587  * all the way to the top and still haven't found any online mems,
588  * return node_online_map.
589  *
590  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
591  * of node_online_map.
592  *
593  * Call with callback_mutex held.
594  */
595
596 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
597 {
598         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed, node_online_map))
599                 cs = cs->parent;
600         if (cs)
601                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed, node_online_map);
602         else
603                 *pmask = node_online_map;
604         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_online_map));
605 }
606
607 /**
608  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
609  *
610  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
611  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
612  * mempolicy to the new value.
613  *
614  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
615  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
616  * Do not call this routine if in_interrupt().
617  *
618  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
619  * called with or without manage_mutex held.  Thanks in part to
620  * 'the_top_cpuset_hack', the tasks cpuset pointer will never
621  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex and
622  * current->mm->mmap_sem during call.
623  *
624  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
625  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
626  * from concurrent freeing of current->cpuset by attach_task(),
627  * using RCU.
628  *
629  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
630  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
631  * an old value of mems_generation.  However this really only
632  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
633  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
634  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
635  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
636  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
637  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
638  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
639  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
640  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
641  * even exist.
642  *
643  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
644  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
645  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
646  * task has been modifying its cpuset.
647  */
648
649 void cpuset_update_task_memory_state(void)
650 {
651         int my_cpusets_mem_gen;
652         struct task_struct *tsk = current;
653         struct cpuset *cs;
654
655         if (tsk->cpuset == &top_cpuset) {
656                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
657                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
658         } else {
659                 rcu_read_lock();
660                 cs = rcu_dereference(tsk->cpuset);
661                 my_cpusets_mem_gen = cs->mems_generation;
662                 rcu_read_unlock();
663         }
664
665         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
666                 mutex_lock(&callback_mutex);
667                 task_lock(tsk);
668                 cs = tsk->cpuset;       /* Maybe changed when task not locked */
669                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
670                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
671                 if (is_spread_page(cs))
672                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
673                 else
674                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
675                 if (is_spread_slab(cs))
676                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
677                 else
678                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
679                 task_unlock(tsk);
680                 mutex_unlock(&callback_mutex);
681                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
682         }
683 }
684
685 /*
686  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
687  *
688  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
689  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
690  * are only set if the other's are set.  Call holding manage_mutex.
691  */
692
693 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
694 {
695         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
696                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
697                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
698                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
699 }
700
701 /*
702  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
703  *                     follows the structural rules for cpusets.
704  *
705  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
706  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
707  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
708  * manage_mutex held.
709  *
710  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
711  * such as list traversal that depend on the actual address of the
712  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
713  *
714  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
715  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
716  * or flags changed to new, trial values.
717  *
718  * Return 0 if valid, -errno if not.
719  */
720
721 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
722 {
723         struct cpuset *c, *par;
724
725         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
726         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
727                 if (!is_cpuset_subset(c, trial))
728                         return -EBUSY;
729         }
730
731         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
732         if (cur == &top_cpuset)
733                 return 0;
734
735         par = cur->parent;
736
737         /* We must be a subset of our parent cpuset */
738         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
739                 return -EACCES;
740
741         /* If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't overlap */
742         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
743                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
744                     c != cur &&
745                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
746                         return -EINVAL;
747                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
748                     c != cur &&
749                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
750                         return -EINVAL;
751         }
752
753         return 0;
754 }
755
756 /*
757  * For a given cpuset cur, partition the system as follows
758  * a. All cpus in the parent cpuset's cpus_allowed that are not part of any
759  *    exclusive child cpusets
760  * b. All cpus in the current cpuset's cpus_allowed that are not part of any
761  *    exclusive child cpusets
762  * Build these two partitions by calling partition_sched_domains
763  *
764  * Call with manage_mutex held.  May nest a call to the
765  * lock_cpu_hotplug()/unlock_cpu_hotplug() pair.
766  * Must not be called holding callback_mutex, because we must
767  * not call lock_cpu_hotplug() while holding callback_mutex.
768  */
769
770 static void update_cpu_domains(struct cpuset *cur)
771 {
772         struct cpuset *c, *par = cur->parent;
773         cpumask_t pspan, cspan;
774
775         if (par == NULL || cpus_empty(cur->cpus_allowed))
776                 return;
777
778         /*
779          * Get all cpus from parent's cpus_allowed not part of exclusive
780          * children
781          */
782         pspan = par->cpus_allowed;
783         list_for_each_entry(c, &par->children, sibling) {
784                 if (is_cpu_exclusive(c))
785                         cpus_andnot(pspan, pspan, c->cpus_allowed);
786         }
787         if (!is_cpu_exclusive(cur)) {
788                 cpus_or(pspan, pspan, cur->cpus_allowed);
789                 if (cpus_equal(pspan, cur->cpus_allowed))
790                         return;
791                 cspan = CPU_MASK_NONE;
792         } else {
793                 if (cpus_empty(pspan))
794                         return;
795                 cspan = cur->cpus_allowed;
796                 /*
797                  * Get all cpus from current cpuset's cpus_allowed not part
798                  * of exclusive children
799                  */
800                 list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
801                         if (is_cpu_exclusive(c))
802                                 cpus_andnot(cspan, cspan, c->cpus_allowed);
803                 }
804         }
805
806         lock_cpu_hotplug();
807         partition_sched_domains(&pspan, &cspan);
808         unlock_cpu_hotplug();
809 }
810
811 /*
812  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
813  */
814
815 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
816 {
817         struct cpuset trialcs;
818         int retval, cpus_unchanged;
819
820         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
821         if (cs == &top_cpuset)
822                 return -EACCES;
823
824         trialcs = *cs;
825         retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
826         if (retval < 0)
827                 return retval;
828         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
829         if (cpus_empty(trialcs.cpus_allowed))
830                 return -ENOSPC;
831         retval = validate_change(cs, &trialcs);
832         if (retval < 0)
833                 return retval;
834         cpus_unchanged = cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed);
835         mutex_lock(&callback_mutex);
836         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
837         mutex_unlock(&callback_mutex);
838         if (is_cpu_exclusive(cs) && !cpus_unchanged)
839                 update_cpu_domains(cs);
840         return 0;
841 }
842
843 /*
844  * cpuset_migrate_mm
845  *
846  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
847  *
848  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
849  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
850  *
851  *    Call holding manage_mutex, so our current->cpuset won't change
852  *    during this call, as manage_mutex holds off any attach_task()
853  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
854  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
855  *    our tasks cpuset.
856  *
857  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
858  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
859  *
860  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
861  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
862  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
863  *    migrating memory region.
864  *
865  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
866  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
867  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
868  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
869  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
870  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
871  *    nodemask.
872  */
873
874 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
875                                                         const nodemask_t *to)
876 {
877         struct task_struct *tsk = current;
878
879         cpuset_update_task_memory_state();
880
881         mutex_lock(&callback_mutex);
882         tsk->mems_allowed = *to;
883         mutex_unlock(&callback_mutex);
884
885         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
886
887         mutex_lock(&callback_mutex);
888         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &tsk->mems_allowed);
889         mutex_unlock(&callback_mutex);
890 }
891
892 /*
893  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
894  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
895  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
896  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
897  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
898  * pages to the new memory.
899  *
900  * Call with manage_mutex held.  May take callback_mutex during call.
901  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
902  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
903  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
904  */
905
906 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
907 {
908         struct cpuset trialcs;
909         nodemask_t oldmem;
910         struct task_struct *g, *p;
911         struct mm_struct **mmarray;
912         int i, n, ntasks;
913         int migrate;
914         int fudge;
915         int retval;
916
917         /* top_cpuset.mems_allowed tracks node_online_map; it's read-only */
918         if (cs == &top_cpuset)
919                 return -EACCES;
920
921         trialcs = *cs;
922         retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
923         if (retval < 0)
924                 goto done;
925         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed, node_online_map);
926         oldmem = cs->mems_allowed;
927         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
928                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
929                 goto done;
930         }
931         if (nodes_empty(trialcs.mems_allowed)) {
932                 retval = -ENOSPC;
933                 goto done;
934         }
935         retval = validate_change(cs, &trialcs);
936         if (retval < 0)
937                 goto done;
938
939         mutex_lock(&callback_mutex);
940         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
941         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
942         mutex_unlock(&callback_mutex);
943
944         set_cpuset_being_rebound(cs);           /* causes mpol_copy() rebind */
945
946         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
947         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
948         retval = -ENOMEM;
949
950         /*
951          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
952          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
953          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
954          * few more lines of code, we can retry until we get a big
955          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
956          */
957         while (1) {
958                 ntasks = atomic_read(&cs->count);       /* guess */
959                 ntasks += fudge;
960                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
961                 if (!mmarray)
962                         goto done;
963                 write_lock_irq(&tasklist_lock);         /* block fork */
964                 if (atomic_read(&cs->count) <= ntasks)
965                         break;                          /* got enough */
966                 write_unlock_irq(&tasklist_lock);       /* try again */
967                 kfree(mmarray);
968         }
969
970         n = 0;
971
972         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
973         do_each_thread(g, p) {
974                 struct mm_struct *mm;
975
976                 if (n >= ntasks) {
977                         printk(KERN_WARNING
978                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
979                         continue;
980                 }
981                 if (p->cpuset != cs)
982                         continue;
983                 mm = get_task_mm(p);
984                 if (!mm)
985                         continue;
986                 mmarray[n++] = mm;
987         } while_each_thread(g, p);
988         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
989
990         /*
991          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
992          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
993          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
994          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
995          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
996          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
997          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
998          * cpuset manage_mutex, we know that no other rebind effort will
999          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1000          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1001          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1002          */
1003         migrate = is_memory_migrate(cs);
1004         for (i = 0; i < n; i++) {
1005                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1006
1007                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1008                 if (migrate)
1009                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1010                 mmput(mm);
1011         }
1012
1013         /* We're done rebinding vma's to this cpusets new mems_allowed. */
1014         kfree(mmarray);
1015         set_cpuset_being_rebound(NULL);
1016         retval = 0;
1017 done:
1018         return retval;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Call with manage_mutex held.
1023  */
1024
1025 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
1026 {
1027         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
1028                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
1029         else
1030                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1036  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1037  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1038  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1039  * cs:  the cpuset to update
1040  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1041  *
1042  * Call with manage_mutex held.
1043  */
1044
1045 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
1046 {
1047         int turning_on;
1048         struct cpuset trialcs;
1049         int err, cpu_exclusive_changed;
1050
1051         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
1052
1053         trialcs = *cs;
1054         if (turning_on)
1055                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1056         else
1057                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1058
1059         err = validate_change(cs, &trialcs);
1060         if (err < 0)
1061                 return err;
1062         cpu_exclusive_changed =
1063                 (is_cpu_exclusive(cs) != is_cpu_exclusive(&trialcs));
1064         mutex_lock(&callback_mutex);
1065         cs->flags = trialcs.flags;
1066         mutex_unlock(&callback_mutex);
1067
1068         if (cpu_exclusive_changed)
1069                 update_cpu_domains(cs);
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1075  *
1076  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1077  * event frequency meter.  There are four routines:
1078  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1079  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1080  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1081  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1082  *
1083  * A common data structure is passed to each of these routines,
1084  * which is used to keep track of the state required to manage the
1085  * frequency meter and its digital filter.
1086  *
1087  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1088  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1089  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1090  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1091  *
1092  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1093  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1094  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1095  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1096  *
1097  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1098  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1099  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1100  * will be stable.
1101  *
1102  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1103  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1104  *
1105  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1106  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1107  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1108  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1109  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1110  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1111  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1112  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1113  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1114  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1115  * each event.
1116  */
1117
1118 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1119 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1120 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1121 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1122
1123 /* Initialize a frequency meter */
1124 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1125 {
1126         fmp->cnt = 0;
1127         fmp->val = 0;
1128         fmp->time = 0;
1129         spin_lock_init(&fmp->lock);
1130 }
1131
1132 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1133 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1134 {
1135         time_t now = get_seconds();
1136         time_t ticks = now - fmp->time;
1137
1138         if (ticks == 0)
1139                 return;
1140
1141         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1142         while (ticks-- > 0)
1143                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1144         fmp->time = now;
1145
1146         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1147         fmp->cnt = 0;
1148 }
1149
1150 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1151 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1152 {
1153         spin_lock(&fmp->lock);
1154         fmeter_update(fmp);
1155         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1156         spin_unlock(&fmp->lock);
1157 }
1158
1159 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1160 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1161 {
1162         int val;
1163
1164         spin_lock(&fmp->lock);
1165         fmeter_update(fmp);
1166         val = fmp->val;
1167         spin_unlock(&fmp->lock);
1168         return val;
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Attack task specified by pid in 'pidbuf' to cpuset 'cs', possibly
1173  * writing the path of the old cpuset in 'ppathbuf' if it needs to be
1174  * notified on release.
1175  *
1176  * Call holding manage_mutex.  May take callback_mutex and task_lock of
1177  * the task 'pid' during call.
1178  */
1179
1180 static int attach_task(struct cpuset *cs, char *pidbuf, char **ppathbuf)
1181 {
1182         pid_t pid;
1183         struct task_struct *tsk;
1184         struct cpuset *oldcs;
1185         cpumask_t cpus;
1186         nodemask_t from, to;
1187         struct mm_struct *mm;
1188         int retval;
1189
1190         if (sscanf(pidbuf, "%d", &pid) != 1)
1191                 return -EIO;
1192         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1193                 return -ENOSPC;
1194
1195         if (pid) {
1196                 read_lock(&tasklist_lock);
1197
1198                 tsk = find_task_by_pid(pid);
1199                 if (!tsk || tsk->flags & PF_EXITING) {
1200                         read_unlock(&tasklist_lock);
1201                         return -ESRCH;
1202                 }
1203
1204                 get_task_struct(tsk);
1205                 read_unlock(&tasklist_lock);
1206
1207                 if ((current->euid) && (current->euid != tsk->uid)
1208                     && (current->euid != tsk->suid)) {
1209                         put_task_struct(tsk);
1210                         return -EACCES;
1211                 }
1212         } else {
1213                 tsk = current;
1214                 get_task_struct(tsk);
1215         }
1216
1217         retval = security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1218         if (retval) {
1219                 put_task_struct(tsk);
1220                 return retval;
1221         }
1222
1223         mutex_lock(&callback_mutex);
1224
1225         task_lock(tsk);
1226         oldcs = tsk->cpuset;
1227         /*
1228          * After getting 'oldcs' cpuset ptr, be sure still not exiting.
1229          * If 'oldcs' might be the top_cpuset due to the_top_cpuset_hack
1230          * then fail this attach_task(), to avoid breaking top_cpuset.count.
1231          */
1232         if (tsk->flags & PF_EXITING) {
1233                 task_unlock(tsk);
1234                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1235                 put_task_struct(tsk);
1236                 return -ESRCH;
1237         }
1238         atomic_inc(&cs->count);
1239         rcu_assign_pointer(tsk->cpuset, cs);
1240         task_unlock(tsk);
1241
1242         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1243         set_cpus_allowed(tsk, cpus);
1244
1245         from = oldcs->mems_allowed;
1246         to = cs->mems_allowed;
1247
1248         mutex_unlock(&callback_mutex);
1249
1250         mm = get_task_mm(tsk);
1251         if (mm) {
1252                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1253                 if (is_memory_migrate(cs))
1254                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1255                 mmput(mm);
1256         }
1257
1258         put_task_struct(tsk);
1259         synchronize_rcu();
1260         if (atomic_dec_and_test(&oldcs->count))
1261                 check_for_release(oldcs, ppathbuf);
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1266
1267 typedef enum {
1268         FILE_ROOT,
1269         FILE_DIR,
1270         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1271         FILE_CPULIST,
1272         FILE_MEMLIST,
1273         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1274         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1275         FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1276         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1277         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1278         FILE_SPREAD_PAGE,
1279         FILE_SPREAD_SLAB,
1280         FILE_TASKLIST,
1281 } cpuset_filetype_t;
1282
1283 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct file *file,
1284                                         const char __user *userbuf,
1285                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1286 {
1287         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_path.dentry->d_parent);
1288         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1289         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1290         char *buffer;
1291         char *pathbuf = NULL;
1292         int retval = 0;
1293
1294         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1295         if (nbytes > 100 + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1296                 return -E2BIG;
1297
1298         /* +1 for nul-terminator */
1299         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1300                 return -ENOMEM;
1301
1302         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1303                 retval = -EFAULT;
1304                 goto out1;
1305         }
1306         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1307
1308         mutex_lock(&manage_mutex);
1309
1310         if (is_removed(cs)) {
1311                 retval = -ENODEV;
1312                 goto out2;
1313         }
1314
1315         switch (type) {
1316         case FILE_CPULIST:
1317                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1318                 break;
1319         case FILE_MEMLIST:
1320                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1321                 break;
1322         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1323                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1324                 break;
1325         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1326                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1327                 break;
1328         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1329                 retval = update_flag(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, cs, buffer);
1330                 break;
1331         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1332                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1333                 break;
1334         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1335                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1336                 break;
1337         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1338                 retval = -EACCES;
1339                 break;
1340         case FILE_SPREAD_PAGE:
1341                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1342                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1343                 break;
1344         case FILE_SPREAD_SLAB:
1345                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1346                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1347                 break;
1348         case FILE_TASKLIST:
1349                 retval = attach_task(cs, buffer, &pathbuf);
1350                 break;
1351         default:
1352                 retval = -EINVAL;
1353                 goto out2;
1354         }
1355
1356         if (retval == 0)
1357                 retval = nbytes;
1358 out2:
1359         mutex_unlock(&manage_mutex);
1360         cpuset_release_agent(pathbuf);
1361 out1:
1362         kfree(buffer);
1363         return retval;
1364 }
1365
1366 static ssize_t cpuset_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1367                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1368 {
1369         ssize_t retval = 0;
1370         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1371         if (!cft)
1372                 return -ENODEV;
1373
1374         /* special function ? */
1375         if (cft->write)
1376                 retval = cft->write(file, buf, nbytes, ppos);
1377         else
1378                 retval = cpuset_common_file_write(file, buf, nbytes, ppos);
1379
1380         return retval;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1385  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1386  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1387  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1388  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1389  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1390  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1391  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1392  * across a page fault.
1393  */
1394
1395 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1396 {
1397         cpumask_t mask;
1398
1399         mutex_lock(&callback_mutex);
1400         mask = cs->cpus_allowed;
1401         mutex_unlock(&callback_mutex);
1402
1403         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1404 }
1405
1406 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1407 {
1408         nodemask_t mask;
1409
1410         mutex_lock(&callback_mutex);
1411         mask = cs->mems_allowed;
1412         mutex_unlock(&callback_mutex);
1413
1414         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1415 }
1416
1417 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct file *file, char __user *buf,
1418                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1419 {
1420         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1421         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_path.dentry->d_parent);
1422         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1423         char *page;
1424         ssize_t retval = 0;
1425         char *s;
1426
1427         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_KERNEL)))
1428                 return -ENOMEM;
1429
1430         s = page;
1431
1432         switch (type) {
1433         case FILE_CPULIST:
1434                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1435                 break;
1436         case FILE_MEMLIST:
1437                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1438                 break;
1439         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1440                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1441                 break;
1442         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1443                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1444                 break;
1445         case FILE_NOTIFY_ON_RELEASE:
1446                 *s++ = notify_on_release(cs) ? '1' : '0';
1447                 break;
1448         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1449                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1450                 break;
1451         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1452                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1453                 break;
1454         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1455                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1456                 break;
1457         case FILE_SPREAD_PAGE:
1458                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1459                 break;
1460         case FILE_SPREAD_SLAB:
1461                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1462                 break;
1463         default:
1464                 retval = -EINVAL;
1465                 goto out;
1466         }
1467         *s++ = '\n';
1468
1469         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1470 out:
1471         free_page((unsigned long)page);
1472         return retval;
1473 }
1474
1475 static ssize_t cpuset_file_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
1476                                                                 loff_t *ppos)
1477 {
1478         ssize_t retval = 0;
1479         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1480         if (!cft)
1481                 return -ENODEV;
1482
1483         /* special function ? */
1484         if (cft->read)
1485                 retval = cft->read(file, buf, nbytes, ppos);
1486         else
1487                 retval = cpuset_common_file_read(file, buf, nbytes, ppos);
1488
1489         return retval;
1490 }
1491
1492 static int cpuset_file_open(struct inode *inode, struct file *file)
1493 {
1494         int err;
1495         struct cftype *cft;
1496
1497         err = generic_file_open(inode, file);
1498         if (err)
1499                 return err;
1500
1501         cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1502         if (!cft)
1503                 return -ENODEV;
1504         if (cft->open)
1505                 err = cft->open(inode, file);
1506         else
1507                 err = 0;
1508
1509         return err;
1510 }
1511
1512 static int cpuset_file_release(struct inode *inode, struct file *file)
1513 {
1514         struct cftype *cft = __d_cft(file->f_path.dentry);
1515         if (cft->release)
1516                 return cft->release(inode, file);
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 /*
1521  * cpuset_rename - Only allow simple rename of directories in place.
1522  */
1523 static int cpuset_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
1524                   struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
1525 {
1526         if (!S_ISDIR(old_dentry->d_inode->i_mode))
1527                 return -ENOTDIR;
1528         if (new_dentry->d_inode)
1529                 return -EEXIST;
1530         if (old_dir != new_dir)
1531                 return -EIO;
1532         return simple_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
1533 }
1534
1535 static const struct file_operations cpuset_file_operations = {
1536         .read = cpuset_file_read,
1537         .write = cpuset_file_write,
1538         .llseek = generic_file_llseek,
1539         .open = cpuset_file_open,
1540         .release = cpuset_file_release,
1541 };
1542
1543 static const struct inode_operations cpuset_dir_inode_operations = {
1544         .lookup = simple_lookup,
1545         .mkdir = cpuset_mkdir,
1546         .rmdir = cpuset_rmdir,
1547         .rename = cpuset_rename,
1548 };
1549
1550 static int cpuset_create_file(struct dentry *dentry, int mode)
1551 {
1552         struct inode *inode;
1553
1554         if (!dentry)
1555                 return -ENOENT;
1556         if (dentry->d_inode)
1557                 return -EEXIST;
1558
1559         inode = cpuset_new_inode(mode);
1560         if (!inode)
1561                 return -ENOMEM;
1562
1563         if (S_ISDIR(mode)) {
1564                 inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
1565                 inode->i_fop = &simple_dir_operations;
1566
1567                 /* start off with i_nlink == 2 (for "." entry) */
1568                 inc_nlink(inode);
1569         } else if (S_ISREG(mode)) {
1570                 inode->i_size = 0;
1571                 inode->i_fop = &cpuset_file_operations;
1572         }
1573
1574         d_instantiate(dentry, inode);
1575         dget(dentry);   /* Extra count - pin the dentry in core */
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 /*
1580  *      cpuset_create_dir - create a directory for an object.
1581  *      cs:     the cpuset we create the directory for.
1582  *              It must have a valid ->parent field
1583  *              And we are going to fill its ->dentry field.
1584  *      name:   The name to give to the cpuset directory. Will be copied.
1585  *      mode:   mode to set on new directory.
1586  */
1587
1588 static int cpuset_create_dir(struct cpuset *cs, const char *name, int mode)
1589 {
1590         struct dentry *dentry = NULL;
1591         struct dentry *parent;
1592         int error = 0;
1593
1594         parent = cs->parent->dentry;
1595         dentry = cpuset_get_dentry(parent, name);
1596         if (IS_ERR(dentry))
1597                 return PTR_ERR(dentry);
1598         error = cpuset_create_file(dentry, S_IFDIR | mode);
1599         if (!error) {
1600                 dentry->d_fsdata = cs;
1601                 inc_nlink(parent->d_inode);
1602                 cs->dentry = dentry;
1603         }
1604         dput(dentry);
1605
1606         return error;
1607 }
1608
1609 static int cpuset_add_file(struct dentry *dir, const struct cftype *cft)
1610 {
1611         struct dentry *dentry;
1612         int error;
1613
1614         mutex_lock(&dir->d_inode->i_mutex);
1615         dentry = cpuset_get_dentry(dir, cft->name);
1616         if (!IS_ERR(dentry)) {
1617                 error = cpuset_create_file(dentry, 0644 | S_IFREG);
1618                 if (!error)
1619                         dentry->d_fsdata = (void *)cft;
1620                 dput(dentry);
1621         } else
1622                 error = PTR_ERR(dentry);
1623         mutex_unlock(&dir->d_inode->i_mutex);
1624         return error;
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Stuff for reading the 'tasks' file.
1629  *
1630  * Reading this file can return large amounts of data if a cpuset has
1631  * *lots* of attached tasks. So it may need several calls to read(),
1632  * but we cannot guarantee that the information we produce is correct
1633  * unless we produce it entirely atomically.
1634  *
1635  * Upon tasks file open(), a struct ctr_struct is allocated, that
1636  * will have a pointer to an array (also allocated here).  The struct
1637  * ctr_struct * is stored in file->private_data.  Its resources will
1638  * be freed by release() when the file is closed.  The array is used
1639  * to sprintf the PIDs and then used by read().
1640  */
1641
1642 /* cpusets_tasks_read array */
1643
1644 struct ctr_struct {
1645         char *buf;
1646         int bufsz;
1647 };
1648
1649 /*
1650  * Load into 'pidarray' up to 'npids' of the tasks using cpuset 'cs'.
1651  * Return actual number of pids loaded.  No need to task_lock(p)
1652  * when reading out p->cpuset, as we don't really care if it changes
1653  * on the next cycle, and we are not going to try to dereference it.
1654  */
1655 static int pid_array_load(pid_t *pidarray, int npids, struct cpuset *cs)
1656 {
1657         int n = 0;
1658         struct task_struct *g, *p;
1659
1660         read_lock(&tasklist_lock);
1661
1662         do_each_thread(g, p) {
1663                 if (p->cpuset == cs) {
1664                         pidarray[n++] = p->pid;
1665                         if (unlikely(n == npids))
1666                                 goto array_full;
1667                 }
1668         } while_each_thread(g, p);
1669
1670 array_full:
1671         read_unlock(&tasklist_lock);
1672         return n;
1673 }
1674
1675 static int cmppid(const void *a, const void *b)
1676 {
1677         return *(pid_t *)a - *(pid_t *)b;
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Convert array 'a' of 'npids' pid_t's to a string of newline separated
1682  * decimal pids in 'buf'.  Don't write more than 'sz' chars, but return
1683  * count 'cnt' of how many chars would be written if buf were large enough.
1684  */
1685 static int pid_array_to_buf(char *buf, int sz, pid_t *a, int npids)
1686 {
1687         int cnt = 0;
1688         int i;
1689
1690         for (i = 0; i < npids; i++)
1691                 cnt += snprintf(buf + cnt, max(sz - cnt, 0), "%d\n", a[i]);
1692         return cnt;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Handle an open on 'tasks' file.  Prepare a buffer listing the
1697  * process id's of tasks currently attached to the cpuset being opened.
1698  *
1699  * Does not require any specific cpuset mutexes, and does not take any.
1700  */
1701 static int cpuset_tasks_open(struct inode *unused, struct file *file)
1702 {
1703         struct cpuset *cs = __d_cs(file->f_path.dentry->d_parent);
1704         struct ctr_struct *ctr;
1705         pid_t *pidarray;
1706         int npids;
1707         char c;
1708
1709         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1710                 return 0;
1711
1712         ctr = kmalloc(sizeof(*ctr), GFP_KERNEL);
1713         if (!ctr)
1714                 goto err0;
1715
1716         /*
1717          * If cpuset gets more users after we read count, we won't have
1718          * enough space - tough.  This race is indistinguishable to the
1719          * caller from the case that the additional cpuset users didn't
1720          * show up until sometime later on.
1721          */
1722         npids = atomic_read(&cs->count);
1723         pidarray = kmalloc(npids * sizeof(pid_t), GFP_KERNEL);
1724         if (!pidarray)
1725                 goto err1;
1726
1727         npids = pid_array_load(pidarray, npids, cs);
1728         sort(pidarray, npids, sizeof(pid_t), cmppid, NULL);
1729
1730         /* Call pid_array_to_buf() twice, first just to get bufsz */
1731         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(&c, sizeof(c), pidarray, npids) + 1;
1732         ctr->buf = kmalloc(ctr->bufsz, GFP_KERNEL);
1733         if (!ctr->buf)
1734                 goto err2;
1735         ctr->bufsz = pid_array_to_buf(ctr->buf, ctr->bufsz, pidarray, npids);
1736
1737         kfree(pidarray);
1738         file->private_data = ctr;
1739         return 0;
1740
1741 err2:
1742         kfree(pidarray);
1743 err1:
1744         kfree(ctr);
1745 err0:
1746         return -ENOMEM;
1747 }
1748
1749 static ssize_t cpuset_tasks_read(struct file *file, char __user *buf,
1750                                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
1751 {
1752         struct ctr_struct *ctr = file->private_data;
1753
1754         if (*ppos + nbytes > ctr->bufsz)
1755                 nbytes = ctr->bufsz - *ppos;
1756         if (copy_to_user(buf, ctr->buf + *ppos, nbytes))
1757                 return -EFAULT;
1758         *ppos += nbytes;
1759         return nbytes;
1760 }
1761
1762 static int cpuset_tasks_release(struct inode *unused_inode, struct file *file)
1763 {
1764         struct ctr_struct *ctr;
1765
1766         if (file->f_mode & FMODE_READ) {
1767                 ctr = file->private_data;
1768                 kfree(ctr->buf);
1769                 kfree(ctr);
1770         }
1771         return 0;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1776  */
1777
1778 static struct cftype cft_tasks = {
1779         .name = "tasks",
1780         .open = cpuset_tasks_open,
1781         .read = cpuset_tasks_read,
1782         .release = cpuset_tasks_release,
1783         .private = FILE_TASKLIST,
1784 };
1785
1786 static struct cftype cft_cpus = {
1787         .name = "cpus",
1788         .private = FILE_CPULIST,
1789 };
1790
1791 static struct cftype cft_mems = {
1792         .name = "mems",
1793         .private = FILE_MEMLIST,
1794 };
1795
1796 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1797         .name = "cpu_exclusive",
1798         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1799 };
1800
1801 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1802         .name = "mem_exclusive",
1803         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1804 };
1805
1806 static struct cftype cft_notify_on_release = {
1807         .name = "notify_on_release",
1808         .private = FILE_NOTIFY_ON_RELEASE,
1809 };
1810
1811 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1812         .name = "memory_migrate",
1813         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1814 };
1815
1816 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1817         .name = "memory_pressure_enabled",
1818         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1819 };
1820
1821 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1822         .name = "memory_pressure",
1823         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1824 };
1825
1826 static struct cftype cft_spread_page = {
1827         .name = "memory_spread_page",
1828         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1829 };
1830
1831 static struct cftype cft_spread_slab = {
1832         .name = "memory_spread_slab",
1833         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1834 };
1835
1836 static int cpuset_populate_dir(struct dentry *cs_dentry)
1837 {
1838         int err;
1839
1840         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpus)) < 0)
1841                 return err;
1842         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mems)) < 0)
1843                 return err;
1844         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1845                 return err;
1846         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1847                 return err;
1848         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_notify_on_release)) < 0)
1849                 return err;
1850         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_migrate)) < 0)
1851                 return err;
1852         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_memory_pressure)) < 0)
1853                 return err;
1854         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_spread_page)) < 0)
1855                 return err;
1856         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_spread_slab)) < 0)
1857                 return err;
1858         if ((err = cpuset_add_file(cs_dentry, &cft_tasks)) < 0)
1859                 return err;
1860         return 0;
1861 }
1862
1863 /*
1864  *      cpuset_create - create a cpuset
1865  *      parent: cpuset that will be parent of the new cpuset.
1866  *      name:           name of the new cpuset. Will be strcpy'ed.
1867  *      mode:           mode to set on new inode
1868  *
1869  *      Must be called with the mutex on the parent inode held
1870  */
1871
1872 static long cpuset_create(struct cpuset *parent, const char *name, int mode)
1873 {
1874         struct cpuset *cs;
1875         int err;
1876
1877         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1878         if (!cs)
1879                 return -ENOMEM;
1880
1881         mutex_lock(&manage_mutex);
1882         cpuset_update_task_memory_state();
1883         cs->flags = 0;
1884         if (notify_on_release(parent))
1885                 set_bit(CS_NOTIFY_ON_RELEASE, &cs->flags);
1886         if (is_spread_page(parent))
1887                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1888         if (is_spread_slab(parent))
1889                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1890         cs->cpus_allowed = CPU_MASK_NONE;
1891         cs->mems_allowed = NODE_MASK_NONE;
1892         atomic_set(&cs->count, 0);
1893         INIT_LIST_HEAD(&cs->sibling);
1894         INIT_LIST_HEAD(&cs->children);
1895         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1896         fmeter_init(&cs->fmeter);
1897
1898         cs->parent = parent;
1899
1900         mutex_lock(&callback_mutex);
1901         list_add(&cs->sibling, &cs->parent->children);
1902         number_of_cpusets++;
1903         mutex_unlock(&callback_mutex);
1904
1905         err = cpuset_create_dir(cs, name, mode);
1906         if (err < 0)
1907                 goto err;
1908
1909         /*
1910          * Release manage_mutex before cpuset_populate_dir() because it
1911          * will down() this new directory's i_mutex and if we race with
1912          * another mkdir, we might deadlock.
1913          */
1914         mutex_unlock(&manage_mutex);
1915
1916         err = cpuset_populate_dir(cs->dentry);
1917         /* If err < 0, we have a half-filled directory - oh well ;) */
1918         return 0;
1919 err:
1920         list_del(&cs->sibling);
1921         mutex_unlock(&manage_mutex);
1922         kfree(cs);
1923         return err;
1924 }
1925
1926 static int cpuset_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1927 {
1928         struct cpuset *c_parent = dentry->d_parent->d_fsdata;
1929
1930         /* the vfs holds inode->i_mutex already */
1931         return cpuset_create(c_parent, dentry->d_name.name, mode | S_IFDIR);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1936  *
1937  * If the cpuset being removed is marked cpu_exclusive, then simulate
1938  * turning cpu_exclusive off, which will call update_cpu_domains().
1939  * The lock_cpu_hotplug() call in update_cpu_domains() must not be
1940  * made while holding callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests
1941  * callback_mutex inside lock_cpu_hotplug() calls.  So the reverse
1942  * nesting would risk an ABBA deadlock.
1943  */
1944
1945 static int cpuset_rmdir(struct inode *unused_dir, struct dentry *dentry)
1946 {
1947         struct cpuset *cs = dentry->d_fsdata;
1948         struct dentry *d;
1949         struct cpuset *parent;
1950         char *pathbuf = NULL;
1951
1952         /* the vfs holds both inode->i_mutex already */
1953
1954         mutex_lock(&manage_mutex);
1955         cpuset_update_task_memory_state();
1956         if (atomic_read(&cs->count) > 0) {
1957                 mutex_unlock(&manage_mutex);
1958                 return -EBUSY;
1959         }
1960         if (!list_empty(&cs->children)) {
1961                 mutex_unlock(&manage_mutex);
1962                 return -EBUSY;
1963         }
1964         if (is_cpu_exclusive(cs)) {
1965                 int retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, "0");
1966                 if (retval < 0) {
1967                         mutex_unlock(&manage_mutex);
1968                         return retval;
1969                 }
1970         }
1971         parent = cs->parent;
1972         mutex_lock(&callback_mutex);
1973         set_bit(CS_REMOVED, &cs->flags);
1974         list_del(&cs->sibling); /* delete my sibling from parent->children */
1975         spin_lock(&cs->dentry->d_lock);
1976         d = dget(cs->dentry);
1977         cs->dentry = NULL;
1978         spin_unlock(&d->d_lock);
1979         cpuset_d_remove_dir(d);
1980         dput(d);
1981         number_of_cpusets--;
1982         mutex_unlock(&callback_mutex);
1983         if (list_empty(&parent->children))
1984                 check_for_release(parent, &pathbuf);
1985         mutex_unlock(&manage_mutex);
1986         cpuset_release_agent(pathbuf);
1987         return 0;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1992  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1993  * are harmless.
1994  */
1995
1996 int __init cpuset_init_early(void)
1997 {
1998         struct task_struct *tsk = current;
1999
2000         tsk->cpuset = &top_cpuset;
2001         tsk->cpuset->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
2002         return 0;
2003 }
2004
2005 /**
2006  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
2007  *
2008  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
2009  **/
2010
2011 int __init cpuset_init(void)
2012 {
2013         struct dentry *root;
2014         int err;
2015
2016         top_cpuset.cpus_allowed = CPU_MASK_ALL;
2017         top_cpuset.mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
2018
2019         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
2020         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
2021
2022         init_task.cpuset = &top_cpuset;
2023
2024         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
2025         if (err < 0)
2026                 goto out;
2027         cpuset_mount = kern_mount(&cpuset_fs_type);
2028         if (IS_ERR(cpuset_mount)) {
2029                 printk(KERN_ERR "cpuset: could not mount!\n");
2030                 err = PTR_ERR(cpuset_mount);
2031                 cpuset_mount = NULL;
2032                 goto out;
2033         }
2034         root = cpuset_mount->mnt_sb->s_root;
2035         root->d_fsdata = &top_cpuset;
2036         inc_nlink(root->d_inode);
2037         top_cpuset.dentry = root;
2038         root->d_inode->i_op = &cpuset_dir_inode_operations;
2039         number_of_cpusets = 1;
2040         err = cpuset_populate_dir(root);
2041         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
2042         if (err == 0)
2043                 err = cpuset_add_file(root, &cft_memory_pressure_enabled);
2044 out:
2045         return err;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
2050  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
2051  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
2052  * last CPU or node from a cpuset, then the guarantee_online_cpus()
2053  * or guarantee_online_mems() code will use that emptied cpusets
2054  * parent online CPUs or nodes.  Cpusets that were already empty of
2055  * CPUs or nodes are left empty.
2056  *
2057  * This routine is intentionally inefficient in a couple of regards.
2058  * It will check all cpusets in a subtree even if the top cpuset of
2059  * the subtree has no offline CPUs or nodes.  It checks both CPUs and
2060  * nodes, even though the caller could have been coded to know that
2061  * only one of CPUs or nodes needed to be checked on a given call.
2062  * This was done to minimize text size rather than cpu cycles.
2063  *
2064  * Call with both manage_mutex and callback_mutex held.
2065  *
2066  * Recursive, on depth of cpuset subtree.
2067  */
2068
2069 static void guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(const struct cpuset *cur)
2070 {
2071         struct cpuset *c;
2072
2073         /* Each of our child cpusets mems must be online */
2074         list_for_each_entry(c, &cur->children, sibling) {
2075                 guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(c);
2076                 if (!cpus_empty(c->cpus_allowed))
2077                         guarantee_online_cpus(c, &c->cpus_allowed);
2078                 if (!nodes_empty(c->mems_allowed))
2079                         guarantee_online_mems(c, &c->mems_allowed);
2080         }
2081 }
2082
2083 /*
2084  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
2085  * cpu_online_map and node_online_map.  Force the top cpuset to track
2086  * whats online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
2087  *
2088  * To ensure that we don't remove a CPU or node from the top cpuset
2089  * that is currently in use by a child cpuset (which would violate
2090  * the rule that cpusets must be subsets of their parent), we first
2091  * call the recursive routine guarantee_online_cpus_mems_in_subtree().
2092  *
2093  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
2094  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
2095  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
2096  * in order to minimize text size.
2097  */
2098
2099 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
2100 {
2101         mutex_lock(&manage_mutex);
2102         mutex_lock(&callback_mutex);
2103
2104         guarantee_online_cpus_mems_in_subtree(&top_cpuset);
2105         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2106         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
2107
2108         mutex_unlock(&callback_mutex);
2109         mutex_unlock(&manage_mutex);
2110 }
2111
2112 /*
2113  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
2114  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
2115  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
2116  * but making no active use of cpusets.
2117  *
2118  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
2119  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
2120  */
2121
2122 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *nb,
2123                                 unsigned long phase, void *cpu)
2124 {
2125         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
2126         return 0;
2127 }
2128
2129 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2130 /*
2131  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_online_map.
2132  * Call this routine anytime after you change node_online_map.
2133  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
2134  */
2135
2136 void cpuset_track_online_nodes(void)
2137 {
2138         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
2139 }
2140 #endif
2141
2142 /**
2143  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
2144  *
2145  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
2146  **/
2147
2148 void __init cpuset_init_smp(void)
2149 {
2150         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
2151         top_cpuset.mems_allowed = node_online_map;
2152
2153         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
2154 }
2155
2156 /**
2157  * cpuset_fork - attach newly forked task to its parents cpuset.
2158  * @tsk: pointer to task_struct of forking parent process.
2159  *
2160  * Description: A task inherits its parent's cpuset at fork().
2161  *
2162  * A pointer to the shared cpuset was automatically copied in fork.c
2163  * by dup_task_struct().  However, we ignore that copy, since it was
2164  * not made under the protection of task_lock(), so might no longer be
2165  * a valid cpuset pointer.  attach_task() might have already changed
2166  * current->cpuset, allowing the previously referenced cpuset to
2167  * be removed and freed.  Instead, we task_lock(current) and copy
2168  * its present value of current->cpuset for our freshly forked child.
2169  *
2170  * At the point that cpuset_fork() is called, 'current' is the parent
2171  * task, and the passed argument 'child' points to the child task.
2172  **/
2173
2174 void cpuset_fork(struct task_struct *child)
2175 {
2176         task_lock(current);
2177         child->cpuset = current->cpuset;
2178         atomic_inc(&child->cpuset->count);
2179         task_unlock(current);
2180 }
2181
2182 /**
2183  * cpuset_exit - detach cpuset from exiting task
2184  * @tsk: pointer to task_struct of exiting process
2185  *
2186  * Description: Detach cpuset from @tsk and release it.
2187  *
2188  * Note that cpusets marked notify_on_release force every task in
2189  * them to take the global manage_mutex mutex when exiting.
2190  * This could impact scaling on very large systems.  Be reluctant to
2191  * use notify_on_release cpusets where very high task exit scaling
2192  * is required on large systems.
2193  *
2194  * Don't even think about derefencing 'cs' after the cpuset use count
2195  * goes to zero, except inside a critical section guarded by manage_mutex
2196  * or callback_mutex.   Otherwise a zero cpuset use count is a license to
2197  * any other task to nuke the cpuset immediately, via cpuset_rmdir().
2198  *
2199  * This routine has to take manage_mutex, not callback_mutex, because
2200  * it is holding that mutex while calling check_for_release(),
2201  * which calls kmalloc(), so can't be called holding callback_mutex().
2202  *
2203  * We don't need to task_lock() this reference to tsk->cpuset,
2204  * because tsk is already marked PF_EXITING, so attach_task() won't
2205  * mess with it, or task is a failed fork, never visible to attach_task.
2206  *
2207  * the_top_cpuset_hack:
2208  *
2209  *    Set the exiting tasks cpuset to the root cpuset (top_cpuset).
2210  *
2211  *    Don't leave a task unable to allocate memory, as that is an
2212  *    accident waiting to happen should someone add a callout in
2213  *    do_exit() after the cpuset_exit() call that might allocate.
2214  *    If a task tries to allocate memory with an invalid cpuset,
2215  *    it will oops in cpuset_update_task_memory_state().
2216  *
2217  *    We call cpuset_exit() while the task is still competent to
2218  *    handle notify_on_release(), then leave the task attached to
2219  *    the root cpuset (top_cpuset) for the remainder of its exit.
2220  *
2221  *    To do this properly, we would increment the reference count on
2222  *    top_cpuset, and near the very end of the kernel/exit.c do_exit()
2223  *    code we would add a second cpuset function call, to drop that
2224  *    reference.  This would just create an unnecessary hot spot on
2225  *    the top_cpuset reference count, to no avail.
2226  *
2227  *    Normally, holding a reference to a cpuset without bumping its
2228  *    count is unsafe.   The cpuset could go away, or someone could
2229  *    attach us to a different cpuset, decrementing the count on
2230  *    the first cpuset that we never incremented.  But in this case,
2231  *    top_cpuset isn't going away, and either task has PF_EXITING set,
2232  *    which wards off any attach_task() attempts, or task is a failed
2233  *    fork, never visible to attach_task.
2234  *
2235  *    Another way to do this would be to set the cpuset pointer
2236  *    to NULL here, and check in cpuset_update_task_memory_state()
2237  *    for a NULL pointer.  This hack avoids that NULL check, for no
2238  *    cost (other than this way too long comment ;).
2239  **/
2240
2241 void cpuset_exit(struct task_struct *tsk)
2242 {
2243         struct cpuset *cs;
2244
2245         cs = tsk->cpuset;
2246         tsk->cpuset = &top_cpuset;      /* the_top_cpuset_hack - see above */
2247
2248         if (notify_on_release(cs)) {
2249                 char *pathbuf = NULL;
2250
2251                 mutex_lock(&manage_mutex);
2252                 if (atomic_dec_and_test(&cs->count))
2253                         check_for_release(cs, &pathbuf);
2254                 mutex_unlock(&manage_mutex);
2255                 cpuset_release_agent(pathbuf);
2256         } else {
2257                 atomic_dec(&cs->count);
2258         }
2259 }
2260
2261 /**
2262  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
2263  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
2264  *
2265  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
2266  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2267  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
2268  * tasks cpuset.
2269  **/
2270
2271 cpumask_t cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk)
2272 {
2273         cpumask_t mask;
2274
2275         mutex_lock(&callback_mutex);
2276         task_lock(tsk);
2277         guarantee_online_cpus(tsk->cpuset, &mask);
2278         task_unlock(tsk);
2279         mutex_unlock(&callback_mutex);
2280
2281         return mask;
2282 }
2283
2284 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
2285 {
2286         current->mems_allowed = NODE_MASK_ALL;
2287 }
2288
2289 /**
2290  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
2291  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
2292  *
2293  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
2294  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
2295  * subset of node_online_map, even if this means going outside the
2296  * tasks cpuset.
2297  **/
2298
2299 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
2300 {
2301         nodemask_t mask;
2302
2303         mutex_lock(&callback_mutex);
2304         task_lock(tsk);
2305         guarantee_online_mems(tsk->cpuset, &mask);
2306         task_unlock(tsk);
2307         mutex_unlock(&callback_mutex);
2308
2309         return mask;
2310 }
2311
2312 /**
2313  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
2314  * @zl: the zonelist to be checked
2315  *
2316  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
2317  */
2318 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
2319 {
2320         int i;
2321
2322         for (i = 0; zl->zones[i]; i++) {
2323                 int nid = zone_to_nid(zl->zones[i]);
2324
2325                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
2326                         return 1;
2327         }
2328         return 0;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
2333  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
2334  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
2335  * returns the root cpuset.
2336  */
2337 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
2338 {
2339         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
2340                 cs = cs->parent;
2341         return cs;
2342 }
2343
2344 /**
2345  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2346  * @z: is this zone on an allowed node?
2347  * @gfp_mask: memory allocation flags
2348  *
2349  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2350  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2351  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2352  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2353  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2354  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2355  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2356  * Otherwise, no.
2357  *
2358  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2359  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2360  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2361  * from an enclosing cpuset.
2362  *
2363  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2364  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2365  *
2366  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2367  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2368  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2369  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2370  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2371  *
2372  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2373  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2374  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2375  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2376  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
2377  *
2378  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2379  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2380  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2381  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2382  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2383  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2384  * mutex.
2385  *
2386  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2387  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2388  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2389  * in interrupt, of course).
2390  *
2391  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2392  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2393  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2394  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2395  * affect that:
2396  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2397  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2398  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2399  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2400  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2401  *
2402  * Rule:
2403  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2404  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2405  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2406  */
2407
2408 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2409 {
2410         int node;                       /* node that zone z is on */
2411         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2412         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2413
2414         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2415                 return 1;
2416         node = zone_to_nid(z);
2417         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2418         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2419                 return 1;
2420         /*
2421          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2422          * been OOM killed to get memory anywhere.
2423          */
2424         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2425                 return 1;
2426         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2427                 return 0;
2428
2429         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2430                 return 1;
2431
2432         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2433         mutex_lock(&callback_mutex);
2434
2435         task_lock(current);
2436         cs = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2437         task_unlock(current);
2438
2439         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2440         mutex_unlock(&callback_mutex);
2441         return allowed;
2442 }
2443
2444 /*
2445  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2446  * @z: is this zone on an allowed node?
2447  * @gfp_mask: memory allocation flags
2448  *
2449  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2450  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2451  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2452  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2453  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2454  *
2455  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2456  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2457  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2458  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2459  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2460  *
2461  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2462  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2463  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2464  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2465  * It never sleeps.
2466  */
2467
2468 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2469 {
2470         int node;                       /* node that zone z is on */
2471
2472         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2473                 return 1;
2474         node = zone_to_nid(z);
2475         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2476                 return 1;
2477         /*
2478          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2479          * been OOM killed to get memory anywhere.
2480          */
2481         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2482                 return 1;
2483         return 0;
2484 }
2485
2486 /**
2487  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2488  *
2489  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2490  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2491  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2492  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2493  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2494  * must be taken inside callback_mutex.
2495  */
2496
2497 void cpuset_lock(void)
2498 {
2499         mutex_lock(&callback_mutex);
2500 }
2501
2502 /**
2503  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2504  *
2505  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2506  */
2507
2508 void cpuset_unlock(void)
2509 {
2510         mutex_unlock(&callback_mutex);
2511 }
2512
2513 /**
2514  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2515  *
2516  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2517  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2518  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2519  * to determine on which node to start looking, as it will for
2520  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2521  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2522  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2523  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2524  *
2525  * We don't have to worry about the returned node being offline
2526  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2527  *
2528  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2529  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2530  * should not be possible for the following code to return an
2531  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2532  * is not returning the node where the allocation must be, only
2533  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2534  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2535  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2536  * See kmem_cache_alloc_node().
2537  */
2538
2539 int cpuset_mem_spread_node(void)
2540 {
2541         int node;
2542
2543         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2544         if (node == MAX_NUMNODES)
2545                 node = first_node(current->mems_allowed);
2546         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2547         return node;
2548 }
2549 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2550
2551 /**
2552  * cpuset_excl_nodes_overlap - Do we overlap @p's mem_exclusive ancestors?
2553  * @p: pointer to task_struct of some other task.
2554  *
2555  * Description: Return true if the nearest mem_exclusive ancestor
2556  * cpusets of tasks @p and current overlap.  Used by oom killer to
2557  * determine if task @p's memory usage might impact the memory
2558  * available to the current task.
2559  *
2560  * Call while holding callback_mutex.
2561  **/
2562
2563 int cpuset_excl_nodes_overlap(const struct task_struct *p)
2564 {
2565         const struct cpuset *cs1, *cs2; /* my and p's cpuset ancestors */
2566         int overlap = 1;                /* do cpusets overlap? */
2567
2568         task_lock(current);
2569         if (current->flags & PF_EXITING) {
2570                 task_unlock(current);
2571                 goto done;
2572         }
2573         cs1 = nearest_exclusive_ancestor(current->cpuset);
2574         task_unlock(current);
2575
2576         task_lock((struct task_struct *)p);
2577         if (p->flags & PF_EXITING) {
2578                 task_unlock((struct task_struct *)p);
2579                 goto done;
2580         }
2581         cs2 = nearest_exclusive_ancestor(p->cpuset);
2582         task_unlock((struct task_struct *)p);
2583
2584         overlap = nodes_intersects(cs1->mems_allowed, cs2->mems_allowed);
2585 done:
2586         return overlap;
2587 }
2588
2589 /*
2590  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2591  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2592  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2593  */
2594
2595 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2596
2597 /**
2598  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2599  *
2600  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2601  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2602  *
2603  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2604  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2605  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2606  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2607  * or writing dirty pages.
2608  *
2609  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2610  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2611  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2612  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2613  **/
2614
2615 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2616 {
2617         struct cpuset *cs;
2618
2619         task_lock(current);
2620         cs = current->cpuset;
2621         fmeter_markevent(&cs->fmeter);
2622         task_unlock(current);
2623 }
2624
2625 /*
2626  * proc_cpuset_show()
2627  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2628  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2629  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2630  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2631  *    and we take manage_mutex, keeping attach_task() from changing it
2632  *    anyway.  No need to check that tsk->cpuset != NULL, thanks to
2633  *    the_top_cpuset_hack in cpuset_exit(), which sets an exiting tasks
2634  *    cpuset to top_cpuset.
2635  */
2636 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *v)
2637 {
2638         struct pid *pid;
2639         struct task_struct *tsk;
2640         char *buf;
2641         int retval;
2642
2643         retval = -ENOMEM;
2644         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2645         if (!buf)
2646                 goto out;
2647
2648         retval = -ESRCH;
2649         pid = m->private;
2650         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2651         if (!tsk)
2652                 goto out_free;
2653
2654         retval = -EINVAL;
2655         mutex_lock(&manage_mutex);
2656
2657         retval = cpuset_path(tsk->cpuset, buf, PAGE_SIZE);
2658         if (retval < 0)
2659                 goto out_unlock;
2660         seq_puts(m, buf);
2661         seq_putc(m, '\n');
2662 out_unlock:
2663         mutex_unlock(&manage_mutex);
2664         put_task_struct(tsk);
2665 out_free:
2666         kfree(buf);
2667 out:
2668         return retval;
2669 }
2670
2671 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2672 {
2673         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2674         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2675 }
2676
2677 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2678         .open           = cpuset_open,
2679         .read           = seq_read,
2680         .llseek         = seq_lseek,
2681         .release        = single_release,
2682 };
2683
2684 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2685 char *cpuset_task_status_allowed(struct task_struct *task, char *buffer)
2686 {
2687         buffer += sprintf(buffer, "Cpus_allowed:\t");
2688         buffer += cpumask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->cpus_allowed);
2689         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2690         buffer += sprintf(buffer, "Mems_allowed:\t");
2691         buffer += nodemask_scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, task->mems_allowed);
2692         buffer += sprintf(buffer, "\n");
2693         return buffer;
2694 }