mm: have zonelist contains structs with both a zone pointer and zone_idx
[linux-2.6.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/workqueue.h>
59 #include <linux/cgroup.h>
60
61 /*
62  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
63  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
64  * short circuit some hooks.
65  */
66 int number_of_cpusets __read_mostly;
67
68 /* Forward declare cgroup structures */
69 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
70 struct cpuset;
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
86         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
87
88         struct cpuset *parent;          /* my parent */
89
90         /*
91          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
92          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
93          */
94         int mems_generation;
95
96         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
97
98         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
99         int pn;
100
101         /* for custom sched domain */
102         int relax_domain_level;
103
104         /* used for walking a cpuset heirarchy */
105         struct list_head stack_list;
106 };
107
108 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
109 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
110 {
111         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
112                             struct cpuset, css);
113 }
114
115 /* Retrieve the cpuset for a task */
116 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
117 {
118         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
119                             struct cpuset, css);
120 }
121 struct cpuset_hotplug_scanner {
122         struct cgroup_scanner scan;
123         struct cgroup *to;
124 };
125
126 /* bits in struct cpuset flags field */
127 typedef enum {
128         CS_CPU_EXCLUSIVE,
129         CS_MEM_EXCLUSIVE,
130         CS_MEMORY_MIGRATE,
131         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
132         CS_SPREAD_PAGE,
133         CS_SPREAD_SLAB,
134 } cpuset_flagbits_t;
135
136 /* convenient tests for these bits */
137 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
138 {
139         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
140 }
141
142 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
143 {
144         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
145 }
146
147 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
148 {
149         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
150 }
151
152 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
153 {
154         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
155 }
156
157 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
158 {
159         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
160 }
161
162 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
163 {
164         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
165 }
166
167 /*
168  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
169  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
170  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
171  * the cpuset they're using changes generation.
172  *
173  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
174  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
175  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
176  *
177  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
178  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
179  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
180  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
181  * of its current->mems_allowed.
182  *
183  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
184  * there is no need to mark it atomic.
185  */
186 static int cpuset_mems_generation;
187
188 static struct cpuset top_cpuset = {
189         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
190         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
191         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
192 };
193
194 /*
195  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
196  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
197  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
198  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
199  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
200  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
201  * task_lock() exception", at the end of this comment.
202  *
203  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
204  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
205  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
206  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
207  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
208  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
209  * performing these checks, various callback routines can briefly
210  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
211  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
212  *
213  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
214  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
215  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
216  * __alloc_pages().
217  *
218  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
219  * access to cpusets.
220  *
221  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
222  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
223  *
224  * The cpuset_common_file_write handler for operations that modify
225  * the cpuset hierarchy holds cgroup_mutex across the entire operation,
226  * single threading all such cpuset modifications across the system.
227  *
228  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
229  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
230  * cpumasks and nodemasks.
231  *
232  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
233  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
234  */
235
236 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
237
238 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
239  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
240  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
241 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
242                          int flags, const char *unused_dev_name,
243                          void *data, struct vfsmount *mnt)
244 {
245         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
246         int ret = -ENODEV;
247         if (cgroup_fs) {
248                 char mountopts[] =
249                         "cpuset,noprefix,"
250                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
251                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
252                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
253                 put_filesystem(cgroup_fs);
254         }
255         return ret;
256 }
257
258 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
259         .name = "cpuset",
260         .get_sb = cpuset_get_sb,
261 };
262
263 /*
264  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
265  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
266  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
267  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
268  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
269  * task, return cpu_online_map.
270  *
271  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
272  * of cpu_online_map.
273  *
274  * Call with callback_mutex held.
275  */
276
277 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
278 {
279         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
280                 cs = cs->parent;
281         if (cs)
282                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
283         else
284                 *pmask = cpu_online_map;
285         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
286 }
287
288 /*
289  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
290  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
291  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
292  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
293  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
294  *
295  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
296  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
297  *
298  * Call with callback_mutex held.
299  */
300
301 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
302 {
303         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
304                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
305                 cs = cs->parent;
306         if (cs)
307                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
308                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
309         else
310                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
311         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
312 }
313
314 /**
315  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
316  *
317  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
318  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
319  * mempolicy to the new value.
320  *
321  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
322  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
323  * Do not call this routine if in_interrupt().
324  *
325  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
326  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
327  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
328  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
329  * call.
330  *
331  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
332  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
333  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
334  *
335  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
336  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
337  * an old value of mems_generation.  However this really only
338  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
339  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
340  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
341  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
342  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
343  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
344  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
345  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
346  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
347  * even exist.
348  *
349  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
350  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
351  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
352  * task has been modifying its cpuset.
353  */
354
355 void cpuset_update_task_memory_state(void)
356 {
357         int my_cpusets_mem_gen;
358         struct task_struct *tsk = current;
359         struct cpuset *cs;
360
361         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
362                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
363                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
364         } else {
365                 rcu_read_lock();
366                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
367                 rcu_read_unlock();
368         }
369
370         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
371                 mutex_lock(&callback_mutex);
372                 task_lock(tsk);
373                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
374                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
375                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
376                 if (is_spread_page(cs))
377                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
378                 else
379                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
380                 if (is_spread_slab(cs))
381                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
382                 else
383                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
384                 task_unlock(tsk);
385                 mutex_unlock(&callback_mutex);
386                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
387         }
388 }
389
390 /*
391  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
392  *
393  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
394  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
395  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
396  */
397
398 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
399 {
400         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
401                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
402                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
403                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
404 }
405
406 /*
407  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
408  *                     follows the structural rules for cpusets.
409  *
410  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
411  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
412  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
413  * cgroup_mutex held.
414  *
415  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
416  * such as list traversal that depend on the actual address of the
417  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
418  *
419  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
420  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
421  * or flags changed to new, trial values.
422  *
423  * Return 0 if valid, -errno if not.
424  */
425
426 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
427 {
428         struct cgroup *cont;
429         struct cpuset *c, *par;
430
431         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
432         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
433                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
434                         return -EBUSY;
435         }
436
437         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
438         if (cur == &top_cpuset)
439                 return 0;
440
441         par = cur->parent;
442
443         /* We must be a subset of our parent cpuset */
444         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
445                 return -EACCES;
446
447         /*
448          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
449          * overlap
450          */
451         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
452                 c = cgroup_cs(cont);
453                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
454                     c != cur &&
455                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
456                         return -EINVAL;
457                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
458                     c != cur &&
459                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
460                         return -EINVAL;
461         }
462
463         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
464         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
465                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
466                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
467                         return -ENOSPC;
468                 }
469         }
470
471         return 0;
472 }
473
474 /*
475  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
476  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
477  */
478
479 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
480 {
481         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
482 }
483
484 static void
485 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
486 {
487         if (!dattr)
488                 return;
489         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
490                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
491         return;
492 }
493
494 /*
495  * rebuild_sched_domains()
496  *
497  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
498  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
499  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
500  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
501  * scheduler's dynamic sched domains.
502  *
503  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
504  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
505  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
506  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
507  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
508  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
509  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
510  *
511  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
512  * for a background explanation of this.
513  *
514  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
515  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
516  * domains when operating in the severe memory shortage situations
517  * that could cause allocation failures below.
518  *
519  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
520  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
521  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
522  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
523  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
524  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
525  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
526  *
527  * The three key local variables below are:
528  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
529  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
530  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
531  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
532  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
533  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
534  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
535  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
536  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
537  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
538  *         is a subset of one of these domains, while there are as
539  *         many such domains as possible, each as small as possible.
540  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
541  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
542  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
543  *         value to determine what partition elements (sched domains)
544  *         were changed (added or removed.)
545  *
546  * Finding the best partition (set of domains):
547  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
548  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
549  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
550  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
551  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
552  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
553  *      any such pairs.
554  *
555  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
556  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
557  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
558  *      partition_sched_domains().
559  */
560
561 static void rebuild_sched_domains(void)
562 {
563         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
564         struct cpuset *cp;      /* scans q */
565         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
566         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
567         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
568         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
569         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
570         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
571         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
572
573         q = NULL;
574         csa = NULL;
575         doms = NULL;
576         dattr = NULL;
577
578         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
579         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
580                 ndoms = 1;
581                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
582                 if (!doms)
583                         goto rebuild;
584                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
585                 if (dattr) {
586                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
587                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
588                 }
589                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
590                 goto rebuild;
591         }
592
593         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
594         if (IS_ERR(q))
595                 goto done;
596         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
597         if (!csa)
598                 goto done;
599         csn = 0;
600
601         cp = &top_cpuset;
602         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
603         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
604                 struct cgroup *cont;
605                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
606                 if (is_sched_load_balance(cp))
607                         csa[csn++] = cp;
608                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
609                         child = cgroup_cs(cont);
610                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
611                 }
612         }
613
614         for (i = 0; i < csn; i++)
615                 csa[i]->pn = i;
616         ndoms = csn;
617
618 restart:
619         /* Find the best partition (set of sched domains) */
620         for (i = 0; i < csn; i++) {
621                 struct cpuset *a = csa[i];
622                 int apn = a->pn;
623
624                 for (j = 0; j < csn; j++) {
625                         struct cpuset *b = csa[j];
626                         int bpn = b->pn;
627
628                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
629                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
630                                         struct cpuset *c = csa[k];
631
632                                         if (c->pn == bpn)
633                                                 c->pn = apn;
634                                 }
635                                 ndoms--;        /* one less element */
636                                 goto restart;
637                         }
638                 }
639         }
640
641         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
642         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
643         if (!doms)
644                 goto rebuild;
645         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
646
647         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
648                 struct cpuset *a = csa[i];
649                 int apn = a->pn;
650
651                 if (apn >= 0) {
652                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
653
654                         if (nslot == ndoms) {
655                                 static int warnings = 10;
656                                 if (warnings) {
657                                         printk(KERN_WARNING
658                                          "rebuild_sched_domains confused:"
659                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
660                                           " apn %d\n",
661                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
662                                         warnings--;
663                                 }
664                                 continue;
665                         }
666
667                         cpus_clear(*dp);
668                         if (dattr)
669                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
670                         for (j = i; j < csn; j++) {
671                                 struct cpuset *b = csa[j];
672
673                                 if (apn == b->pn) {
674                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
675                                         b->pn = -1;
676                                         update_domain_attr(dattr, b);
677                                 }
678                         }
679                         nslot++;
680                 }
681         }
682         BUG_ON(nslot != ndoms);
683
684 rebuild:
685         /* Have scheduler rebuild sched domains */
686         get_online_cpus();
687         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
688         put_online_cpus();
689
690 done:
691         if (q && !IS_ERR(q))
692                 kfifo_free(q);
693         kfree(csa);
694         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
695         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
696 }
697
698 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
699                                      struct timespec *time,
700                                      struct task_struct *t2)
701 {
702         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
703         if (start_diff > 0) {
704                 return 1;
705         } else if (start_diff < 0) {
706                 return 0;
707         } else {
708                 /*
709                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
710                  * time, we'll say that the lower pointer value
711                  * started first. Note that t2 may have exited by now
712                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
713                  * that's fine - it still serves to distinguish
714                  * between two tasks started (effectively)
715                  * simultaneously.
716                  */
717                 return t1 > t2;
718         }
719 }
720
721 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
722 {
723         struct task_struct *t1 = p1;
724         struct task_struct *t2 = p2;
725         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
726 }
727
728 /**
729  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
730  * @tsk: task to test
731  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
732  *
733  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
734  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
735  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
736  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
737  */
738 int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
739 {
740         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
741                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
742 }
743
744 /**
745  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
746  * @tsk: task to test
747  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
748  *
749  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
750  * cpus_allowed mask needs to be changed.
751  *
752  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
753  * holding cgroup_lock() at this point.
754  */
755 void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
756 {
757         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
758 }
759
760 /**
761  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
762  * @cs: the cpuset to consider
763  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
764  */
765 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, char *buf)
766 {
767         struct cpuset trialcs;
768         struct cgroup_scanner scan;
769         struct ptr_heap heap;
770         int retval;
771         int is_load_balanced;
772
773         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
774         if (cs == &top_cpuset)
775                 return -EACCES;
776
777         trialcs = *cs;
778
779         /*
780          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
781          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
782          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
783          * with tasks have cpus.
784          */
785         buf = strstrip(buf);
786         if (!*buf) {
787                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
788         } else {
789                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
790                 if (retval < 0)
791                         return retval;
792         }
793         cpus_and(trialcs.cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map);
794         retval = validate_change(cs, &trialcs);
795         if (retval < 0)
796                 return retval;
797
798         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
799         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
800                 return 0;
801
802         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
803         if (retval)
804                 return retval;
805
806         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
807
808         mutex_lock(&callback_mutex);
809         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
810         mutex_unlock(&callback_mutex);
811
812         /*
813          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
814          * that need an update.
815          */
816         scan.cg = cs->css.cgroup;
817         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
818         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
819         scan.heap = &heap;
820         cgroup_scan_tasks(&scan);
821         heap_free(&heap);
822
823         if (is_load_balanced)
824                 rebuild_sched_domains();
825         return 0;
826 }
827
828 /*
829  * cpuset_migrate_mm
830  *
831  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
832  *
833  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
834  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
835  *
836  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
837  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
838  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
839  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
840  *    our task's cpuset.
841  *
842  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
843  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
844  *
845  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
846  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
847  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
848  *    migrating memory region.
849  *
850  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
851  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
852  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
853  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
854  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
855  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
856  *    nodemask.
857  */
858
859 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
860                                                         const nodemask_t *to)
861 {
862         struct task_struct *tsk = current;
863
864         cpuset_update_task_memory_state();
865
866         mutex_lock(&callback_mutex);
867         tsk->mems_allowed = *to;
868         mutex_unlock(&callback_mutex);
869
870         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
871
872         mutex_lock(&callback_mutex);
873         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
874         mutex_unlock(&callback_mutex);
875 }
876
877 /*
878  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
879  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
880  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
881  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
882  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
883  * pages to the new memory.
884  *
885  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
886  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
887  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
888  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
889  */
890
891 static void *cpuset_being_rebound;
892
893 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, char *buf)
894 {
895         struct cpuset trialcs;
896         nodemask_t oldmem;
897         struct task_struct *p;
898         struct mm_struct **mmarray;
899         int i, n, ntasks;
900         int migrate;
901         int fudge;
902         int retval;
903         struct cgroup_iter it;
904
905         /*
906          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
907          * it's read-only
908          */
909         if (cs == &top_cpuset)
910                 return -EACCES;
911
912         trialcs = *cs;
913
914         /*
915          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
916          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
917          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
918          * with tasks have memory.
919          */
920         buf = strstrip(buf);
921         if (!*buf) {
922                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
923         } else {
924                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
925                 if (retval < 0)
926                         goto done;
927         }
928         nodes_and(trialcs.mems_allowed, trialcs.mems_allowed,
929                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
930         oldmem = cs->mems_allowed;
931         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
932                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
933                 goto done;
934         }
935         retval = validate_change(cs, &trialcs);
936         if (retval < 0)
937                 goto done;
938
939         mutex_lock(&callback_mutex);
940         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
941         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
942         mutex_unlock(&callback_mutex);
943
944         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_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 = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
959                 ntasks += fudge;
960                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
961                 if (!mmarray)
962                         goto done;
963                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
964                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
965                         break;                          /* got enough */
966                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
967                 kfree(mmarray);
968         }
969
970         n = 0;
971
972         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
973         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
974         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
975                 struct mm_struct *mm;
976
977                 if (n >= ntasks) {
978                         printk(KERN_WARNING
979                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
980                         break;
981                 }
982                 mm = get_task_mm(p);
983                 if (!mm)
984                         continue;
985                 mmarray[n++] = mm;
986         }
987         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
988         read_unlock(&tasklist_lock);
989
990         /*
991          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
992          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
993          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
994          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
995          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_copy()
996          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
997          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
998          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
999          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1000          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1001          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1002          */
1003         migrate = is_memory_migrate(cs);
1004         for (i = 0; i < n; i++) {
1005                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1006
1007                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1008                 if (migrate)
1009                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1010                 mmput(mm);
1011         }
1012
1013         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1014         kfree(mmarray);
1015         cpuset_being_rebound = NULL;
1016         retval = 0;
1017 done:
1018         return retval;
1019 }
1020
1021 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1022 {
1023         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Call with cgroup_mutex held.
1028  */
1029
1030 static int update_memory_pressure_enabled(struct cpuset *cs, char *buf)
1031 {
1032         if (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0)
1033                 cpuset_memory_pressure_enabled = 1;
1034         else
1035                 cpuset_memory_pressure_enabled = 0;
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, char *buf)
1040 {
1041         int val = simple_strtol(buf, NULL, 10);
1042
1043         if (val < 0)
1044                 val = -1;
1045
1046         if (val != cs->relax_domain_level) {
1047                 cs->relax_domain_level = val;
1048                 rebuild_sched_domains();
1049         }
1050
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 /*
1055  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1056  * bit: the bit to update (CS_CPU_EXCLUSIVE, CS_MEM_EXCLUSIVE,
1057  *                              CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
1058  *                              CS_NOTIFY_ON_RELEASE, CS_MEMORY_MIGRATE,
1059  *                              CS_SPREAD_PAGE, CS_SPREAD_SLAB)
1060  * cs:  the cpuset to update
1061  * buf: the buffer where we read the 0 or 1
1062  *
1063  * Call with cgroup_mutex held.
1064  */
1065
1066 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs, char *buf)
1067 {
1068         int turning_on;
1069         struct cpuset trialcs;
1070         int err;
1071         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1072
1073         turning_on = (simple_strtoul(buf, NULL, 10) != 0);
1074
1075         trialcs = *cs;
1076         if (turning_on)
1077                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1078         else
1079                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1080
1081         err = validate_change(cs, &trialcs);
1082         if (err < 0)
1083                 return err;
1084
1085         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1086         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1087                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1088
1089         mutex_lock(&callback_mutex);
1090         cs->flags = trialcs.flags;
1091         mutex_unlock(&callback_mutex);
1092
1093         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1094                 rebuild_sched_domains();
1095
1096         return 0;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1101  *
1102  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1103  * event frequency meter.  There are four routines:
1104  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1105  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1106  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1107  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1108  *
1109  * A common data structure is passed to each of these routines,
1110  * which is used to keep track of the state required to manage the
1111  * frequency meter and its digital filter.
1112  *
1113  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1114  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1115  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1116  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1117  *
1118  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1119  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1120  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1121  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1122  *
1123  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1124  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1125  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1126  * will be stable.
1127  *
1128  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1129  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1130  *
1131  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1132  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1133  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1134  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1135  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1136  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1137  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1138  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1139  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1140  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1141  * each event.
1142  */
1143
1144 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1145 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1146 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1147 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1148
1149 /* Initialize a frequency meter */
1150 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1151 {
1152         fmp->cnt = 0;
1153         fmp->val = 0;
1154         fmp->time = 0;
1155         spin_lock_init(&fmp->lock);
1156 }
1157
1158 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1159 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1160 {
1161         time_t now = get_seconds();
1162         time_t ticks = now - fmp->time;
1163
1164         if (ticks == 0)
1165                 return;
1166
1167         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1168         while (ticks-- > 0)
1169                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1170         fmp->time = now;
1171
1172         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1173         fmp->cnt = 0;
1174 }
1175
1176 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1177 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1178 {
1179         spin_lock(&fmp->lock);
1180         fmeter_update(fmp);
1181         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1182         spin_unlock(&fmp->lock);
1183 }
1184
1185 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1186 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1187 {
1188         int val;
1189
1190         spin_lock(&fmp->lock);
1191         fmeter_update(fmp);
1192         val = fmp->val;
1193         spin_unlock(&fmp->lock);
1194         return val;
1195 }
1196
1197 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1198 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1199                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1200 {
1201         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1202
1203         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1204                 return -ENOSPC;
1205
1206         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1207 }
1208
1209 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1210                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1211                           struct task_struct *tsk)
1212 {
1213         cpumask_t cpus;
1214         nodemask_t from, to;
1215         struct mm_struct *mm;
1216         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1217         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1218
1219         mutex_lock(&callback_mutex);
1220         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1221         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1222         mutex_unlock(&callback_mutex);
1223
1224         from = oldcs->mems_allowed;
1225         to = cs->mems_allowed;
1226         mm = get_task_mm(tsk);
1227         if (mm) {
1228                 mpol_rebind_mm(mm, &to);
1229                 if (is_memory_migrate(cs))
1230                         cpuset_migrate_mm(mm, &from, &to);
1231                 mmput(mm);
1232         }
1233
1234 }
1235
1236 /* The various types of files and directories in a cpuset file system */
1237
1238 typedef enum {
1239         FILE_MEMORY_MIGRATE,
1240         FILE_CPULIST,
1241         FILE_MEMLIST,
1242         FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1243         FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1244         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1245         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1246         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1247         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1248         FILE_SPREAD_PAGE,
1249         FILE_SPREAD_SLAB,
1250 } cpuset_filetype_t;
1251
1252 static ssize_t cpuset_common_file_write(struct cgroup *cont,
1253                                         struct cftype *cft,
1254                                         struct file *file,
1255                                         const char __user *userbuf,
1256                                         size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
1257 {
1258         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1259         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1260         char *buffer;
1261         int retval = 0;
1262
1263         /* Crude upper limit on largest legitimate cpulist user might write. */
1264         if (nbytes > 100U + 6 * max(NR_CPUS, MAX_NUMNODES))
1265                 return -E2BIG;
1266
1267         /* +1 for nul-terminator */
1268         if ((buffer = kmalloc(nbytes + 1, GFP_KERNEL)) == 0)
1269                 return -ENOMEM;
1270
1271         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes)) {
1272                 retval = -EFAULT;
1273                 goto out1;
1274         }
1275         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
1276
1277         cgroup_lock();
1278
1279         if (cgroup_is_removed(cont)) {
1280                 retval = -ENODEV;
1281                 goto out2;
1282         }
1283
1284         switch (type) {
1285         case FILE_CPULIST:
1286                 retval = update_cpumask(cs, buffer);
1287                 break;
1288         case FILE_MEMLIST:
1289                 retval = update_nodemask(cs, buffer);
1290                 break;
1291         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1292                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1293                 break;
1294         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1295                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, buffer);
1296                 break;
1297         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1298                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, buffer);
1299                 break;
1300         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1301                 retval = update_relax_domain_level(cs, buffer);
1302                 break;
1303         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1304                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, buffer);
1305                 break;
1306         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1307                 retval = update_memory_pressure_enabled(cs, buffer);
1308                 break;
1309         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1310                 retval = -EACCES;
1311                 break;
1312         case FILE_SPREAD_PAGE:
1313                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, buffer);
1314                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1315                 break;
1316         case FILE_SPREAD_SLAB:
1317                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, buffer);
1318                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1319                 break;
1320         default:
1321                 retval = -EINVAL;
1322                 goto out2;
1323         }
1324
1325         if (retval == 0)
1326                 retval = nbytes;
1327 out2:
1328         cgroup_unlock();
1329 out1:
1330         kfree(buffer);
1331         return retval;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1336  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1337  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1338  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1339  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1340  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1341  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1342  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1343  * across a page fault.
1344  */
1345
1346 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1347 {
1348         cpumask_t mask;
1349
1350         mutex_lock(&callback_mutex);
1351         mask = cs->cpus_allowed;
1352         mutex_unlock(&callback_mutex);
1353
1354         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1355 }
1356
1357 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1358 {
1359         nodemask_t mask;
1360
1361         mutex_lock(&callback_mutex);
1362         mask = cs->mems_allowed;
1363         mutex_unlock(&callback_mutex);
1364
1365         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1366 }
1367
1368 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1369                                        struct cftype *cft,
1370                                        struct file *file,
1371                                        char __user *buf,
1372                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1373 {
1374         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1375         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1376         char *page;
1377         ssize_t retval = 0;
1378         char *s;
1379
1380         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1381                 return -ENOMEM;
1382
1383         s = page;
1384
1385         switch (type) {
1386         case FILE_CPULIST:
1387                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1388                 break;
1389         case FILE_MEMLIST:
1390                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1391                 break;
1392         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1393                 *s++ = is_cpu_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1394                 break;
1395         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1396                 *s++ = is_mem_exclusive(cs) ? '1' : '0';
1397                 break;
1398         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1399                 *s++ = is_sched_load_balance(cs) ? '1' : '0';
1400                 break;
1401         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1402                 s += sprintf(s, "%d", cs->relax_domain_level);
1403                 break;
1404         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1405                 *s++ = is_memory_migrate(cs) ? '1' : '0';
1406                 break;
1407         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1408                 *s++ = cpuset_memory_pressure_enabled ? '1' : '0';
1409                 break;
1410         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1411                 s += sprintf(s, "%d", fmeter_getrate(&cs->fmeter));
1412                 break;
1413         case FILE_SPREAD_PAGE:
1414                 *s++ = is_spread_page(cs) ? '1' : '0';
1415                 break;
1416         case FILE_SPREAD_SLAB:
1417                 *s++ = is_spread_slab(cs) ? '1' : '0';
1418                 break;
1419         default:
1420                 retval = -EINVAL;
1421                 goto out;
1422         }
1423         *s++ = '\n';
1424
1425         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1426 out:
1427         free_page((unsigned long)page);
1428         return retval;
1429 }
1430
1431
1432
1433
1434
1435 /*
1436  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1437  */
1438
1439 static struct cftype cft_cpus = {
1440         .name = "cpus",
1441         .read = cpuset_common_file_read,
1442         .write = cpuset_common_file_write,
1443         .private = FILE_CPULIST,
1444 };
1445
1446 static struct cftype cft_mems = {
1447         .name = "mems",
1448         .read = cpuset_common_file_read,
1449         .write = cpuset_common_file_write,
1450         .private = FILE_MEMLIST,
1451 };
1452
1453 static struct cftype cft_cpu_exclusive = {
1454         .name = "cpu_exclusive",
1455         .read = cpuset_common_file_read,
1456         .write = cpuset_common_file_write,
1457         .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1458 };
1459
1460 static struct cftype cft_mem_exclusive = {
1461         .name = "mem_exclusive",
1462         .read = cpuset_common_file_read,
1463         .write = cpuset_common_file_write,
1464         .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1465 };
1466
1467 static struct cftype cft_sched_load_balance = {
1468         .name = "sched_load_balance",
1469         .read = cpuset_common_file_read,
1470         .write = cpuset_common_file_write,
1471         .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1472 };
1473
1474 static struct cftype cft_sched_relax_domain_level = {
1475         .name = "sched_relax_domain_level",
1476         .read = cpuset_common_file_read,
1477         .write = cpuset_common_file_write,
1478         .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1479 };
1480
1481 static struct cftype cft_memory_migrate = {
1482         .name = "memory_migrate",
1483         .read = cpuset_common_file_read,
1484         .write = cpuset_common_file_write,
1485         .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1486 };
1487
1488 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1489         .name = "memory_pressure_enabled",
1490         .read = cpuset_common_file_read,
1491         .write = cpuset_common_file_write,
1492         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1493 };
1494
1495 static struct cftype cft_memory_pressure = {
1496         .name = "memory_pressure",
1497         .read = cpuset_common_file_read,
1498         .write = cpuset_common_file_write,
1499         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1500 };
1501
1502 static struct cftype cft_spread_page = {
1503         .name = "memory_spread_page",
1504         .read = cpuset_common_file_read,
1505         .write = cpuset_common_file_write,
1506         .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1507 };
1508
1509 static struct cftype cft_spread_slab = {
1510         .name = "memory_spread_slab",
1511         .read = cpuset_common_file_read,
1512         .write = cpuset_common_file_write,
1513         .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1514 };
1515
1516 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1517 {
1518         int err;
1519
1520         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpus)) < 0)
1521                 return err;
1522         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mems)) < 0)
1523                 return err;
1524         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_cpu_exclusive)) < 0)
1525                 return err;
1526         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_mem_exclusive)) < 0)
1527                 return err;
1528         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_migrate)) < 0)
1529                 return err;
1530         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_sched_load_balance)) < 0)
1531                 return err;
1532         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss,
1533                                         &cft_sched_relax_domain_level)) < 0)
1534                 return err;
1535         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_memory_pressure)) < 0)
1536                 return err;
1537         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_page)) < 0)
1538                 return err;
1539         if ((err = cgroup_add_file(cont, ss, &cft_spread_slab)) < 0)
1540                 return err;
1541         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1542         if (err == 0 && !cont->parent)
1543                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1544                                          &cft_memory_pressure_enabled);
1545         return 0;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1550  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1551  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1552  * be moved into 'cgroup'.
1553  *
1554  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1555  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1556  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1557  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1558  *
1559  * If this becomes a problem for some users who wish to
1560  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1561  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1562  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1563  * held.
1564  */
1565 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1566                               struct cgroup *cgroup)
1567 {
1568         struct cgroup *parent, *child;
1569         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1570
1571         parent = cgroup->parent;
1572         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1573                 cs = cgroup_cs(child);
1574                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1575                         return;
1576         }
1577         cs = cgroup_cs(cgroup);
1578         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1579
1580         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1581         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1582         return;
1583 }
1584
1585 /*
1586  *      cpuset_create - create a cpuset
1587  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1588  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1589  */
1590
1591 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1592         struct cgroup_subsys *ss,
1593         struct cgroup *cont)
1594 {
1595         struct cpuset *cs;
1596         struct cpuset *parent;
1597
1598         if (!cont->parent) {
1599                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1600                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1601                 return &top_cpuset.css;
1602         }
1603         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1604         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1605         if (!cs)
1606                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1607
1608         cpuset_update_task_memory_state();
1609         cs->flags = 0;
1610         if (is_spread_page(parent))
1611                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1612         if (is_spread_slab(parent))
1613                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1614         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1615         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1616         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1617         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1618         fmeter_init(&cs->fmeter);
1619         cs->relax_domain_level = -1;
1620
1621         cs->parent = parent;
1622         number_of_cpusets++;
1623         return &cs->css ;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1628  *
1629  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1630  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1631  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1632  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1633  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1634  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1635  * ABBA deadlock.
1636  */
1637
1638 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1639 {
1640         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1641
1642         cpuset_update_task_memory_state();
1643
1644         if (is_sched_load_balance(cs))
1645                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, "0");
1646
1647         number_of_cpusets--;
1648         kfree(cs);
1649 }
1650
1651 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1652         .name = "cpuset",
1653         .create = cpuset_create,
1654         .destroy  = cpuset_destroy,
1655         .can_attach = cpuset_can_attach,
1656         .attach = cpuset_attach,
1657         .populate = cpuset_populate,
1658         .post_clone = cpuset_post_clone,
1659         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1660         .early_init = 1,
1661 };
1662
1663 /*
1664  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1665  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1666  * are harmless.
1667  */
1668
1669 int __init cpuset_init_early(void)
1670 {
1671         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1672         return 0;
1673 }
1674
1675
1676 /**
1677  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1678  *
1679  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1680  **/
1681
1682 int __init cpuset_init(void)
1683 {
1684         int err = 0;
1685
1686         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1687         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1688
1689         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1690         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1691         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1692         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1693
1694         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1695         if (err < 0)
1696                 return err;
1697
1698         number_of_cpusets = 1;
1699         return 0;
1700 }
1701
1702 /**
1703  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1704  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1705  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1706  *
1707  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1708  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1709  */
1710 void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk, struct cgroup_scanner *scan)
1711 {
1712         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1713
1714         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1715         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1716 }
1717
1718 /**
1719  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1720  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1721  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1722  *
1723  * Called with cgroup_mutex held
1724  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1725  *
1726  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1727  * calling callback functions for each.
1728  */
1729 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1730 {
1731         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1732
1733         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1734         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1735         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1736         scan.scan.heap = NULL;
1737         scan.to = to->css.cgroup;
1738
1739         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1740                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1741                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1742 }
1743
1744 /*
1745  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1746  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1747  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1748  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1749  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1750  *
1751  * Called with cgroup_mutex held
1752  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1753  */
1754 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1755 {
1756         struct cpuset *parent;
1757
1758         /*
1759          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1760          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1761          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1762          */
1763         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1764                 return;
1765
1766         /*
1767          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1768          * has online cpus, so can't be empty).
1769          */
1770         parent = cs->parent;
1771         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1772                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1773                 parent = parent->parent;
1774
1775         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1780  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1781  *
1782  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1783  * cpus_allowed and mems_allowed.
1784  *
1785  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1786  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1787  * any of its children.
1788  *
1789  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1790  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1791  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1792  */
1793 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1794 {
1795         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1796         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1797         struct list_head queue;
1798         struct cgroup *cont;
1799
1800         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1801
1802         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1803
1804         while (!list_empty(&queue)) {
1805                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1806                 list_del(queue.next);
1807                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1808                         child = cgroup_cs(cont);
1809                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1810                 }
1811                 cont = cp->css.cgroup;
1812
1813                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1814                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1815                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1816                         continue;
1817
1818                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1819                 mutex_lock(&callback_mutex);
1820                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1821                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1822                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1823                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1824
1825                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1826                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1827                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1828                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1829         }
1830 }
1831
1832 /*
1833  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1834  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1835  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1836  *
1837  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1838  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1839  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1840  * in order to minimize text size.
1841  */
1842
1843 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(void)
1844 {
1845         cgroup_lock();
1846
1847         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1848         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1849         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1850
1851         cgroup_unlock();
1852 }
1853
1854 /*
1855  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1856  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1857  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1858  * but making no active use of cpusets.
1859  *
1860  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1861  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1862  */
1863
1864 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1865                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1866 {
1867         if (phase == CPU_DYING || phase == CPU_DYING_FROZEN)
1868                 return NOTIFY_DONE;
1869
1870         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1871         return 0;
1872 }
1873
1874 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1875 /*
1876  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1877  * Call this routine anytime after you change
1878  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1879  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1880  */
1881
1882 void cpuset_track_online_nodes(void)
1883 {
1884         common_cpu_mem_hotplug_unplug();
1885 }
1886 #endif
1887
1888 /**
1889  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1890  *
1891  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1892  **/
1893
1894 void __init cpuset_init_smp(void)
1895 {
1896         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1897         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1898
1899         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1900 }
1901
1902 /**
1903
1904  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1905  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1906  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1907  *
1908  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1909  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1910  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1911  * tasks cpuset.
1912  **/
1913
1914 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1915 {
1916         mutex_lock(&callback_mutex);
1917         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1918         mutex_unlock(&callback_mutex);
1919 }
1920
1921 /**
1922  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1923  * Must be called with callback_mutex held.
1924  **/
1925 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1926 {
1927         task_lock(tsk);
1928         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
1929         task_unlock(tsk);
1930 }
1931
1932 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1933 {
1934         nodes_setall(current->mems_allowed);
1935 }
1936
1937 /**
1938  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1939  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1940  *
1941  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1942  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1943  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1944  * tasks cpuset.
1945  **/
1946
1947 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1948 {
1949         nodemask_t mask;
1950
1951         mutex_lock(&callback_mutex);
1952         task_lock(tsk);
1953         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1954         task_unlock(tsk);
1955         mutex_unlock(&callback_mutex);
1956
1957         return mask;
1958 }
1959
1960 /**
1961  * cpuset_zonelist_valid_mems_allowed - check zonelist vs. curremt mems_allowed
1962  * @zl: the zonelist to be checked
1963  *
1964  * Are any of the nodes on zonelist zl allowed in current->mems_allowed?
1965  */
1966 int cpuset_zonelist_valid_mems_allowed(struct zonelist *zl)
1967 {
1968         int i;
1969
1970         for (i = 0; zl->_zonerefs[i].zone; i++) {
1971                 int nid = zonelist_node_idx(&zl->_zonerefs[i]);
1972
1973                 if (node_isset(nid, current->mems_allowed))
1974                         return 1;
1975         }
1976         return 0;
1977 }
1978
1979 /*
1980  * nearest_exclusive_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive
1981  * ancestor to the specified cpuset.  Call holding callback_mutex.
1982  * If no ancestor is mem_exclusive (an unusual configuration), then
1983  * returns the root cpuset.
1984  */
1985 static const struct cpuset *nearest_exclusive_ancestor(const struct cpuset *cs)
1986 {
1987         while (!is_mem_exclusive(cs) && cs->parent)
1988                 cs = cs->parent;
1989         return cs;
1990 }
1991
1992 /**
1993  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
1994  * @z: is this zone on an allowed node?
1995  * @gfp_mask: memory allocation flags
1996  *
1997  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
1998  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
1999  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2000  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2001  * mem_exclusive cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2002  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2003  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2004  * Otherwise, no.
2005  *
2006  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2007  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2008  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2009  * from an enclosing cpuset.
2010  *
2011  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2012  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2013  *
2014  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2015  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2016  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2017  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2018  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2019  *
2020  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2021  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2022  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2023  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2024  * nearest enclosing mem_exclusive ancestor cpuset.
2025  *
2026  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2027  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2028  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2029  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2030  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2031  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2032  * mutex.
2033  *
2034  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2035  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2036  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2037  * in interrupt, of course).
2038  *
2039  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2040  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2041  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2042  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2043  * affect that:
2044  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2045  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2046  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2047  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing mem_exclusive cpuset ok
2048  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2049  *
2050  * Rule:
2051  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2052  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2053  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2054  */
2055
2056 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2057 {
2058         int node;                       /* node that zone z is on */
2059         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2060         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2061
2062         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2063                 return 1;
2064         node = zone_to_nid(z);
2065         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2066         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2067                 return 1;
2068         /*
2069          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2070          * been OOM killed to get memory anywhere.
2071          */
2072         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2073                 return 1;
2074         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2075                 return 0;
2076
2077         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2078                 return 1;
2079
2080         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2081         mutex_lock(&callback_mutex);
2082
2083         task_lock(current);
2084         cs = nearest_exclusive_ancestor(task_cs(current));
2085         task_unlock(current);
2086
2087         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2088         mutex_unlock(&callback_mutex);
2089         return allowed;
2090 }
2091
2092 /*
2093  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2094  * @z: is this zone on an allowed node?
2095  * @gfp_mask: memory allocation flags
2096  *
2097  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2098  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2099  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2100  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2101  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2102  *
2103  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2104  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2105  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2106  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2107  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2108  *
2109  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2110  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2111  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2112  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2113  * It never sleeps.
2114  */
2115
2116 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2117 {
2118         int node;                       /* node that zone z is on */
2119
2120         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2121                 return 1;
2122         node = zone_to_nid(z);
2123         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2124                 return 1;
2125         /*
2126          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2127          * been OOM killed to get memory anywhere.
2128          */
2129         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2130                 return 1;
2131         return 0;
2132 }
2133
2134 /**
2135  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2136  *
2137  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2138  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2139  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2140  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2141  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2142  * must be taken inside callback_mutex.
2143  */
2144
2145 void cpuset_lock(void)
2146 {
2147         mutex_lock(&callback_mutex);
2148 }
2149
2150 /**
2151  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2152  *
2153  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2154  */
2155
2156 void cpuset_unlock(void)
2157 {
2158         mutex_unlock(&callback_mutex);
2159 }
2160
2161 /**
2162  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2163  *
2164  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2165  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2166  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2167  * to determine on which node to start looking, as it will for
2168  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2169  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2170  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2171  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2172  *
2173  * We don't have to worry about the returned node being offline
2174  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2175  *
2176  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2177  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2178  * should not be possible for the following code to return an
2179  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2180  * is not returning the node where the allocation must be, only
2181  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2182  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2183  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2184  * See kmem_cache_alloc_node().
2185  */
2186
2187 int cpuset_mem_spread_node(void)
2188 {
2189         int node;
2190
2191         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2192         if (node == MAX_NUMNODES)
2193                 node = first_node(current->mems_allowed);
2194         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2195         return node;
2196 }
2197 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2198
2199 /**
2200  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2201  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2202  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2203  *
2204  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2205  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2206  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2207  * to the other.
2208  **/
2209
2210 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2211                                    const struct task_struct *tsk2)
2212 {
2213         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2214 }
2215
2216 /*
2217  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2218  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2219  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2220  */
2221
2222 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2223
2224 /**
2225  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2226  *
2227  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2228  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2229  *
2230  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2231  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2232  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2233  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2234  * or writing dirty pages.
2235  *
2236  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2237  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2238  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2239  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2240  **/
2241
2242 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2243 {
2244         task_lock(current);
2245         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2246         task_unlock(current);
2247 }
2248
2249 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2250 /*
2251  * proc_cpuset_show()
2252  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2253  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2254  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2255  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2256  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2257  *    anyway.
2258  */
2259 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2260 {
2261         struct pid *pid;
2262         struct task_struct *tsk;
2263         char *buf;
2264         struct cgroup_subsys_state *css;
2265         int retval;
2266
2267         retval = -ENOMEM;
2268         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2269         if (!buf)
2270                 goto out;
2271
2272         retval = -ESRCH;
2273         pid = m->private;
2274         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2275         if (!tsk)
2276                 goto out_free;
2277
2278         retval = -EINVAL;
2279         cgroup_lock();
2280         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2281         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2282         if (retval < 0)
2283                 goto out_unlock;
2284         seq_puts(m, buf);
2285         seq_putc(m, '\n');
2286 out_unlock:
2287         cgroup_unlock();
2288         put_task_struct(tsk);
2289 out_free:
2290         kfree(buf);
2291 out:
2292         return retval;
2293 }
2294
2295 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2296 {
2297         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2298         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2299 }
2300
2301 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2302         .open           = cpuset_open,
2303         .read           = seq_read,
2304         .llseek         = seq_lseek,
2305         .release        = single_release,
2306 };
2307 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2308
2309 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2310 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2311 {
2312         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2313         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2314                                         task->cpus_allowed);
2315         seq_printf(m, "\n");
2316         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2317         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2318                                         task->cpus_allowed);
2319         seq_printf(m, "\n");
2320         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2321         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2322                                         task->mems_allowed);
2323         seq_printf(m, "\n");
2324         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2325         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2326                                         task->mems_allowed);
2327         seq_printf(m, "\n");
2328 }