cgroup files: remove cpuset_common_file_write()
[linux-2.6.git] / kernel / cpuset.c
1 /*
2  *  kernel/cpuset.c
3  *
4  *  Processor and Memory placement constraints for sets of tasks.
5  *
6  *  Copyright (C) 2003 BULL SA.
7  *  Copyright (C) 2004-2007 Silicon Graphics, Inc.
8  *  Copyright (C) 2006 Google, Inc
9  *
10  *  Portions derived from Patrick Mochel's sysfs code.
11  *  sysfs is Copyright (c) 2001-3 Patrick Mochel
12  *
13  *  2003-10-10 Written by Simon Derr.
14  *  2003-10-22 Updates by Stephen Hemminger.
15  *  2004 May-July Rework by Paul Jackson.
16  *  2006 Rework by Paul Menage to use generic cgroups
17  *
18  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
19  *  License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
20  *  distribution for more details.
21  */
22
23 #include <linux/cpu.h>
24 #include <linux/cpumask.h>
25 #include <linux/cpuset.h>
26 #include <linux/err.h>
27 #include <linux/errno.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <linux/fs.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/interrupt.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/kmod.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/mempolicy.h>
36 #include <linux/mm.h>
37 #include <linux/module.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/namei.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/proc_fs.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/sched.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/slab.h>
47 #include <linux/spinlock.h>
48 #include <linux/stat.h>
49 #include <linux/string.h>
50 #include <linux/time.h>
51 #include <linux/backing-dev.h>
52 #include <linux/sort.h>
53
54 #include <asm/uaccess.h>
55 #include <asm/atomic.h>
56 #include <linux/mutex.h>
57 #include <linux/kfifo.h>
58 #include <linux/workqueue.h>
59 #include <linux/cgroup.h>
60
61 /*
62  * Tracks how many cpusets are currently defined in system.
63  * When there is only one cpuset (the root cpuset) we can
64  * short circuit some hooks.
65  */
66 int number_of_cpusets __read_mostly;
67
68 /* Forward declare cgroup structures */
69 struct cgroup_subsys cpuset_subsys;
70 struct cpuset;
71
72 /* See "Frequency meter" comments, below. */
73
74 struct fmeter {
75         int cnt;                /* unprocessed events count */
76         int val;                /* most recent output value */
77         time_t time;            /* clock (secs) when val computed */
78         spinlock_t lock;        /* guards read or write of above */
79 };
80
81 struct cpuset {
82         struct cgroup_subsys_state css;
83
84         unsigned long flags;            /* "unsigned long" so bitops work */
85         cpumask_t cpus_allowed;         /* CPUs allowed to tasks in cpuset */
86         nodemask_t mems_allowed;        /* Memory Nodes allowed to tasks */
87
88         struct cpuset *parent;          /* my parent */
89
90         /*
91          * Copy of global cpuset_mems_generation as of the most
92          * recent time this cpuset changed its mems_allowed.
93          */
94         int mems_generation;
95
96         struct fmeter fmeter;           /* memory_pressure filter */
97
98         /* partition number for rebuild_sched_domains() */
99         int pn;
100
101         /* for custom sched domain */
102         int relax_domain_level;
103
104         /* used for walking a cpuset heirarchy */
105         struct list_head stack_list;
106 };
107
108 /* Retrieve the cpuset for a cgroup */
109 static inline struct cpuset *cgroup_cs(struct cgroup *cont)
110 {
111         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuset_subsys_id),
112                             struct cpuset, css);
113 }
114
115 /* Retrieve the cpuset for a task */
116 static inline struct cpuset *task_cs(struct task_struct *task)
117 {
118         return container_of(task_subsys_state(task, cpuset_subsys_id),
119                             struct cpuset, css);
120 }
121 struct cpuset_hotplug_scanner {
122         struct cgroup_scanner scan;
123         struct cgroup *to;
124 };
125
126 /* bits in struct cpuset flags field */
127 typedef enum {
128         CS_CPU_EXCLUSIVE,
129         CS_MEM_EXCLUSIVE,
130         CS_MEM_HARDWALL,
131         CS_MEMORY_MIGRATE,
132         CS_SCHED_LOAD_BALANCE,
133         CS_SPREAD_PAGE,
134         CS_SPREAD_SLAB,
135 } cpuset_flagbits_t;
136
137 /* convenient tests for these bits */
138 static inline int is_cpu_exclusive(const struct cpuset *cs)
139 {
140         return test_bit(CS_CPU_EXCLUSIVE, &cs->flags);
141 }
142
143 static inline int is_mem_exclusive(const struct cpuset *cs)
144 {
145         return test_bit(CS_MEM_EXCLUSIVE, &cs->flags);
146 }
147
148 static inline int is_mem_hardwall(const struct cpuset *cs)
149 {
150         return test_bit(CS_MEM_HARDWALL, &cs->flags);
151 }
152
153 static inline int is_sched_load_balance(const struct cpuset *cs)
154 {
155         return test_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
156 }
157
158 static inline int is_memory_migrate(const struct cpuset *cs)
159 {
160         return test_bit(CS_MEMORY_MIGRATE, &cs->flags);
161 }
162
163 static inline int is_spread_page(const struct cpuset *cs)
164 {
165         return test_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
166 }
167
168 static inline int is_spread_slab(const struct cpuset *cs)
169 {
170         return test_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
171 }
172
173 /*
174  * Increment this integer everytime any cpuset changes its
175  * mems_allowed value.  Users of cpusets can track this generation
176  * number, and avoid having to lock and reload mems_allowed unless
177  * the cpuset they're using changes generation.
178  *
179  * A single, global generation is needed because cpuset_attach_task() could
180  * reattach a task to a different cpuset, which must not have its
181  * generation numbers aliased with those of that tasks previous cpuset.
182  *
183  * Generations are needed for mems_allowed because one task cannot
184  * modify another's memory placement.  So we must enable every task,
185  * on every visit to __alloc_pages(), to efficiently check whether
186  * its current->cpuset->mems_allowed has changed, requiring an update
187  * of its current->mems_allowed.
188  *
189  * Since writes to cpuset_mems_generation are guarded by the cgroup lock
190  * there is no need to mark it atomic.
191  */
192 static int cpuset_mems_generation;
193
194 static struct cpuset top_cpuset = {
195         .flags = ((1 << CS_CPU_EXCLUSIVE) | (1 << CS_MEM_EXCLUSIVE)),
196         .cpus_allowed = CPU_MASK_ALL,
197         .mems_allowed = NODE_MASK_ALL,
198 };
199
200 /*
201  * There are two global mutexes guarding cpuset structures.  The first
202  * is the main control groups cgroup_mutex, accessed via
203  * cgroup_lock()/cgroup_unlock().  The second is the cpuset-specific
204  * callback_mutex, below. They can nest.  It is ok to first take
205  * cgroup_mutex, then nest callback_mutex.  We also require taking
206  * task_lock() when dereferencing a task's cpuset pointer.  See "The
207  * task_lock() exception", at the end of this comment.
208  *
209  * A task must hold both mutexes to modify cpusets.  If a task
210  * holds cgroup_mutex, then it blocks others wanting that mutex,
211  * ensuring that it is the only task able to also acquire callback_mutex
212  * and be able to modify cpusets.  It can perform various checks on
213  * the cpuset structure first, knowing nothing will change.  It can
214  * also allocate memory while just holding cgroup_mutex.  While it is
215  * performing these checks, various callback routines can briefly
216  * acquire callback_mutex to query cpusets.  Once it is ready to make
217  * the changes, it takes callback_mutex, blocking everyone else.
218  *
219  * Calls to the kernel memory allocator can not be made while holding
220  * callback_mutex, as that would risk double tripping on callback_mutex
221  * from one of the callbacks into the cpuset code from within
222  * __alloc_pages().
223  *
224  * If a task is only holding callback_mutex, then it has read-only
225  * access to cpusets.
226  *
227  * The task_struct fields mems_allowed and mems_generation may only
228  * be accessed in the context of that task, so require no locks.
229  *
230  * The cpuset_common_file_read() handlers only hold callback_mutex across
231  * small pieces of code, such as when reading out possibly multi-word
232  * cpumasks and nodemasks.
233  *
234  * Accessing a task's cpuset should be done in accordance with the
235  * guidelines for accessing subsystem state in kernel/cgroup.c
236  */
237
238 static DEFINE_MUTEX(callback_mutex);
239
240 /* This is ugly, but preserves the userspace API for existing cpuset
241  * users. If someone tries to mount the "cpuset" filesystem, we
242  * silently switch it to mount "cgroup" instead */
243 static int cpuset_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
244                          int flags, const char *unused_dev_name,
245                          void *data, struct vfsmount *mnt)
246 {
247         struct file_system_type *cgroup_fs = get_fs_type("cgroup");
248         int ret = -ENODEV;
249         if (cgroup_fs) {
250                 char mountopts[] =
251                         "cpuset,noprefix,"
252                         "release_agent=/sbin/cpuset_release_agent";
253                 ret = cgroup_fs->get_sb(cgroup_fs, flags,
254                                            unused_dev_name, mountopts, mnt);
255                 put_filesystem(cgroup_fs);
256         }
257         return ret;
258 }
259
260 static struct file_system_type cpuset_fs_type = {
261         .name = "cpuset",
262         .get_sb = cpuset_get_sb,
263 };
264
265 /*
266  * Return in *pmask the portion of a cpusets's cpus_allowed that
267  * are online.  If none are online, walk up the cpuset hierarchy
268  * until we find one that does have some online cpus.  If we get
269  * all the way to the top and still haven't found any online cpus,
270  * return cpu_online_map.  Or if passed a NULL cs from an exit'ing
271  * task, return cpu_online_map.
272  *
273  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
274  * of cpu_online_map.
275  *
276  * Call with callback_mutex held.
277  */
278
279 static void guarantee_online_cpus(const struct cpuset *cs, cpumask_t *pmask)
280 {
281         while (cs && !cpus_intersects(cs->cpus_allowed, cpu_online_map))
282                 cs = cs->parent;
283         if (cs)
284                 cpus_and(*pmask, cs->cpus_allowed, cpu_online_map);
285         else
286                 *pmask = cpu_online_map;
287         BUG_ON(!cpus_intersects(*pmask, cpu_online_map));
288 }
289
290 /*
291  * Return in *pmask the portion of a cpusets's mems_allowed that
292  * are online, with memory.  If none are online with memory, walk
293  * up the cpuset hierarchy until we find one that does have some
294  * online mems.  If we get all the way to the top and still haven't
295  * found any online mems, return node_states[N_HIGH_MEMORY].
296  *
297  * One way or another, we guarantee to return some non-empty subset
298  * of node_states[N_HIGH_MEMORY].
299  *
300  * Call with callback_mutex held.
301  */
302
303 static void guarantee_online_mems(const struct cpuset *cs, nodemask_t *pmask)
304 {
305         while (cs && !nodes_intersects(cs->mems_allowed,
306                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]))
307                 cs = cs->parent;
308         if (cs)
309                 nodes_and(*pmask, cs->mems_allowed,
310                                         node_states[N_HIGH_MEMORY]);
311         else
312                 *pmask = node_states[N_HIGH_MEMORY];
313         BUG_ON(!nodes_intersects(*pmask, node_states[N_HIGH_MEMORY]));
314 }
315
316 /**
317  * cpuset_update_task_memory_state - update task memory placement
318  *
319  * If the current tasks cpusets mems_allowed changed behind our
320  * backs, update current->mems_allowed, mems_generation and task NUMA
321  * mempolicy to the new value.
322  *
323  * Task mempolicy is updated by rebinding it relative to the
324  * current->cpuset if a task has its memory placement changed.
325  * Do not call this routine if in_interrupt().
326  *
327  * Call without callback_mutex or task_lock() held.  May be
328  * called with or without cgroup_mutex held.  Thanks in part to
329  * 'the_top_cpuset_hack', the task's cpuset pointer will never
330  * be NULL.  This routine also might acquire callback_mutex during
331  * call.
332  *
333  * Reading current->cpuset->mems_generation doesn't need task_lock
334  * to guard the current->cpuset derefence, because it is guarded
335  * from concurrent freeing of current->cpuset using RCU.
336  *
337  * The rcu_dereference() is technically probably not needed,
338  * as I don't actually mind if I see a new cpuset pointer but
339  * an old value of mems_generation.  However this really only
340  * matters on alpha systems using cpusets heavily.  If I dropped
341  * that rcu_dereference(), it would save them a memory barrier.
342  * For all other arch's, rcu_dereference is a no-op anyway, and for
343  * alpha systems not using cpusets, another planned optimization,
344  * avoiding the rcu critical section for tasks in the root cpuset
345  * which is statically allocated, so can't vanish, will make this
346  * irrelevant.  Better to use RCU as intended, than to engage in
347  * some cute trick to save a memory barrier that is impossible to
348  * test, for alpha systems using cpusets heavily, which might not
349  * even exist.
350  *
351  * This routine is needed to update the per-task mems_allowed data,
352  * within the tasks context, when it is trying to allocate memory
353  * (in various mm/mempolicy.c routines) and notices that some other
354  * task has been modifying its cpuset.
355  */
356
357 void cpuset_update_task_memory_state(void)
358 {
359         int my_cpusets_mem_gen;
360         struct task_struct *tsk = current;
361         struct cpuset *cs;
362
363         if (task_cs(tsk) == &top_cpuset) {
364                 /* Don't need rcu for top_cpuset.  It's never freed. */
365                 my_cpusets_mem_gen = top_cpuset.mems_generation;
366         } else {
367                 rcu_read_lock();
368                 my_cpusets_mem_gen = task_cs(current)->mems_generation;
369                 rcu_read_unlock();
370         }
371
372         if (my_cpusets_mem_gen != tsk->cpuset_mems_generation) {
373                 mutex_lock(&callback_mutex);
374                 task_lock(tsk);
375                 cs = task_cs(tsk); /* Maybe changed when task not locked */
376                 guarantee_online_mems(cs, &tsk->mems_allowed);
377                 tsk->cpuset_mems_generation = cs->mems_generation;
378                 if (is_spread_page(cs))
379                         tsk->flags |= PF_SPREAD_PAGE;
380                 else
381                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_PAGE;
382                 if (is_spread_slab(cs))
383                         tsk->flags |= PF_SPREAD_SLAB;
384                 else
385                         tsk->flags &= ~PF_SPREAD_SLAB;
386                 task_unlock(tsk);
387                 mutex_unlock(&callback_mutex);
388                 mpol_rebind_task(tsk, &tsk->mems_allowed);
389         }
390 }
391
392 /*
393  * is_cpuset_subset(p, q) - Is cpuset p a subset of cpuset q?
394  *
395  * One cpuset is a subset of another if all its allowed CPUs and
396  * Memory Nodes are a subset of the other, and its exclusive flags
397  * are only set if the other's are set.  Call holding cgroup_mutex.
398  */
399
400 static int is_cpuset_subset(const struct cpuset *p, const struct cpuset *q)
401 {
402         return  cpus_subset(p->cpus_allowed, q->cpus_allowed) &&
403                 nodes_subset(p->mems_allowed, q->mems_allowed) &&
404                 is_cpu_exclusive(p) <= is_cpu_exclusive(q) &&
405                 is_mem_exclusive(p) <= is_mem_exclusive(q);
406 }
407
408 /*
409  * validate_change() - Used to validate that any proposed cpuset change
410  *                     follows the structural rules for cpusets.
411  *
412  * If we replaced the flag and mask values of the current cpuset
413  * (cur) with those values in the trial cpuset (trial), would
414  * our various subset and exclusive rules still be valid?  Presumes
415  * cgroup_mutex held.
416  *
417  * 'cur' is the address of an actual, in-use cpuset.  Operations
418  * such as list traversal that depend on the actual address of the
419  * cpuset in the list must use cur below, not trial.
420  *
421  * 'trial' is the address of bulk structure copy of cur, with
422  * perhaps one or more of the fields cpus_allowed, mems_allowed,
423  * or flags changed to new, trial values.
424  *
425  * Return 0 if valid, -errno if not.
426  */
427
428 static int validate_change(const struct cpuset *cur, const struct cpuset *trial)
429 {
430         struct cgroup *cont;
431         struct cpuset *c, *par;
432
433         /* Each of our child cpusets must be a subset of us */
434         list_for_each_entry(cont, &cur->css.cgroup->children, sibling) {
435                 if (!is_cpuset_subset(cgroup_cs(cont), trial))
436                         return -EBUSY;
437         }
438
439         /* Remaining checks don't apply to root cpuset */
440         if (cur == &top_cpuset)
441                 return 0;
442
443         par = cur->parent;
444
445         /* We must be a subset of our parent cpuset */
446         if (!is_cpuset_subset(trial, par))
447                 return -EACCES;
448
449         /*
450          * If either I or some sibling (!= me) is exclusive, we can't
451          * overlap
452          */
453         list_for_each_entry(cont, &par->css.cgroup->children, sibling) {
454                 c = cgroup_cs(cont);
455                 if ((is_cpu_exclusive(trial) || is_cpu_exclusive(c)) &&
456                     c != cur &&
457                     cpus_intersects(trial->cpus_allowed, c->cpus_allowed))
458                         return -EINVAL;
459                 if ((is_mem_exclusive(trial) || is_mem_exclusive(c)) &&
460                     c != cur &&
461                     nodes_intersects(trial->mems_allowed, c->mems_allowed))
462                         return -EINVAL;
463         }
464
465         /* Cpusets with tasks can't have empty cpus_allowed or mems_allowed */
466         if (cgroup_task_count(cur->css.cgroup)) {
467                 if (cpus_empty(trial->cpus_allowed) ||
468                     nodes_empty(trial->mems_allowed)) {
469                         return -ENOSPC;
470                 }
471         }
472
473         return 0;
474 }
475
476 /*
477  * Helper routine for rebuild_sched_domains().
478  * Do cpusets a, b have overlapping cpus_allowed masks?
479  */
480
481 static int cpusets_overlap(struct cpuset *a, struct cpuset *b)
482 {
483         return cpus_intersects(a->cpus_allowed, b->cpus_allowed);
484 }
485
486 static void
487 update_domain_attr(struct sched_domain_attr *dattr, struct cpuset *c)
488 {
489         if (!dattr)
490                 return;
491         if (dattr->relax_domain_level < c->relax_domain_level)
492                 dattr->relax_domain_level = c->relax_domain_level;
493         return;
494 }
495
496 /*
497  * rebuild_sched_domains()
498  *
499  * If the flag 'sched_load_balance' of any cpuset with non-empty
500  * 'cpus' changes, or if the 'cpus' allowed changes in any cpuset
501  * which has that flag enabled, or if any cpuset with a non-empty
502  * 'cpus' is removed, then call this routine to rebuild the
503  * scheduler's dynamic sched domains.
504  *
505  * This routine builds a partial partition of the systems CPUs
506  * (the set of non-overlappping cpumask_t's in the array 'part'
507  * below), and passes that partial partition to the kernel/sched.c
508  * partition_sched_domains() routine, which will rebuild the
509  * schedulers load balancing domains (sched domains) as specified
510  * by that partial partition.  A 'partial partition' is a set of
511  * non-overlapping subsets whose union is a subset of that set.
512  *
513  * See "What is sched_load_balance" in Documentation/cpusets.txt
514  * for a background explanation of this.
515  *
516  * Does not return errors, on the theory that the callers of this
517  * routine would rather not worry about failures to rebuild sched
518  * domains when operating in the severe memory shortage situations
519  * that could cause allocation failures below.
520  *
521  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during
522  * call due to the kfifo_alloc() and kmalloc() calls.  May nest
523  * a call to the get_online_cpus()/put_online_cpus() pair.
524  * Must not be called holding callback_mutex, because we must not
525  * call get_online_cpus() while holding callback_mutex.  Elsewhere
526  * the kernel nests callback_mutex inside get_online_cpus() calls.
527  * So the reverse nesting would risk an ABBA deadlock.
528  *
529  * The three key local variables below are:
530  *    q  - a kfifo queue of cpuset pointers, used to implement a
531  *         top-down scan of all cpusets.  This scan loads a pointer
532  *         to each cpuset marked is_sched_load_balance into the
533  *         array 'csa'.  For our purposes, rebuilding the schedulers
534  *         sched domains, we can ignore !is_sched_load_balance cpusets.
535  *  csa  - (for CpuSet Array) Array of pointers to all the cpusets
536  *         that need to be load balanced, for convenient iterative
537  *         access by the subsequent code that finds the best partition,
538  *         i.e the set of domains (subsets) of CPUs such that the
539  *         cpus_allowed of every cpuset marked is_sched_load_balance
540  *         is a subset of one of these domains, while there are as
541  *         many such domains as possible, each as small as possible.
542  * doms  - Conversion of 'csa' to an array of cpumasks, for passing to
543  *         the kernel/sched.c routine partition_sched_domains() in a
544  *         convenient format, that can be easily compared to the prior
545  *         value to determine what partition elements (sched domains)
546  *         were changed (added or removed.)
547  *
548  * Finding the best partition (set of domains):
549  *      The triple nested loops below over i, j, k scan over the
550  *      load balanced cpusets (using the array of cpuset pointers in
551  *      csa[]) looking for pairs of cpusets that have overlapping
552  *      cpus_allowed, but which don't have the same 'pn' partition
553  *      number and gives them in the same partition number.  It keeps
554  *      looping on the 'restart' label until it can no longer find
555  *      any such pairs.
556  *
557  *      The union of the cpus_allowed masks from the set of
558  *      all cpusets having the same 'pn' value then form the one
559  *      element of the partition (one sched domain) to be passed to
560  *      partition_sched_domains().
561  */
562
563 void rebuild_sched_domains(void)
564 {
565         struct kfifo *q;        /* queue of cpusets to be scanned */
566         struct cpuset *cp;      /* scans q */
567         struct cpuset **csa;    /* array of all cpuset ptrs */
568         int csn;                /* how many cpuset ptrs in csa so far */
569         int i, j, k;            /* indices for partition finding loops */
570         cpumask_t *doms;        /* resulting partition; i.e. sched domains */
571         struct sched_domain_attr *dattr;  /* attributes for custom domains */
572         int ndoms;              /* number of sched domains in result */
573         int nslot;              /* next empty doms[] cpumask_t slot */
574
575         q = NULL;
576         csa = NULL;
577         doms = NULL;
578         dattr = NULL;
579
580         /* Special case for the 99% of systems with one, full, sched domain */
581         if (is_sched_load_balance(&top_cpuset)) {
582                 ndoms = 1;
583                 doms = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
584                 if (!doms)
585                         goto rebuild;
586                 dattr = kmalloc(sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
587                 if (dattr) {
588                         *dattr = SD_ATTR_INIT;
589                         update_domain_attr(dattr, &top_cpuset);
590                 }
591                 *doms = top_cpuset.cpus_allowed;
592                 goto rebuild;
593         }
594
595         q = kfifo_alloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL, NULL);
596         if (IS_ERR(q))
597                 goto done;
598         csa = kmalloc(number_of_cpusets * sizeof(cp), GFP_KERNEL);
599         if (!csa)
600                 goto done;
601         csn = 0;
602
603         cp = &top_cpuset;
604         __kfifo_put(q, (void *)&cp, sizeof(cp));
605         while (__kfifo_get(q, (void *)&cp, sizeof(cp))) {
606                 struct cgroup *cont;
607                 struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
608                 if (is_sched_load_balance(cp))
609                         csa[csn++] = cp;
610                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
611                         child = cgroup_cs(cont);
612                         __kfifo_put(q, (void *)&child, sizeof(cp));
613                 }
614         }
615
616         for (i = 0; i < csn; i++)
617                 csa[i]->pn = i;
618         ndoms = csn;
619
620 restart:
621         /* Find the best partition (set of sched domains) */
622         for (i = 0; i < csn; i++) {
623                 struct cpuset *a = csa[i];
624                 int apn = a->pn;
625
626                 for (j = 0; j < csn; j++) {
627                         struct cpuset *b = csa[j];
628                         int bpn = b->pn;
629
630                         if (apn != bpn && cpusets_overlap(a, b)) {
631                                 for (k = 0; k < csn; k++) {
632                                         struct cpuset *c = csa[k];
633
634                                         if (c->pn == bpn)
635                                                 c->pn = apn;
636                                 }
637                                 ndoms--;        /* one less element */
638                                 goto restart;
639                         }
640                 }
641         }
642
643         /* Convert <csn, csa> to <ndoms, doms> */
644         doms = kmalloc(ndoms * sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
645         if (!doms)
646                 goto rebuild;
647         dattr = kmalloc(ndoms * sizeof(struct sched_domain_attr), GFP_KERNEL);
648
649         for (nslot = 0, i = 0; i < csn; i++) {
650                 struct cpuset *a = csa[i];
651                 int apn = a->pn;
652
653                 if (apn >= 0) {
654                         cpumask_t *dp = doms + nslot;
655
656                         if (nslot == ndoms) {
657                                 static int warnings = 10;
658                                 if (warnings) {
659                                         printk(KERN_WARNING
660                                          "rebuild_sched_domains confused:"
661                                           " nslot %d, ndoms %d, csn %d, i %d,"
662                                           " apn %d\n",
663                                           nslot, ndoms, csn, i, apn);
664                                         warnings--;
665                                 }
666                                 continue;
667                         }
668
669                         cpus_clear(*dp);
670                         if (dattr)
671                                 *(dattr + nslot) = SD_ATTR_INIT;
672                         for (j = i; j < csn; j++) {
673                                 struct cpuset *b = csa[j];
674
675                                 if (apn == b->pn) {
676                                         cpus_or(*dp, *dp, b->cpus_allowed);
677                                         b->pn = -1;
678                                         if (dattr)
679                                                 update_domain_attr(dattr
680                                                                    + nslot, b);
681                                 }
682                         }
683                         nslot++;
684                 }
685         }
686         BUG_ON(nslot != ndoms);
687
688 rebuild:
689         /* Have scheduler rebuild sched domains */
690         get_online_cpus();
691         partition_sched_domains(ndoms, doms, dattr);
692         put_online_cpus();
693
694 done:
695         if (q && !IS_ERR(q))
696                 kfifo_free(q);
697         kfree(csa);
698         /* Don't kfree(doms) -- partition_sched_domains() does that. */
699         /* Don't kfree(dattr) -- partition_sched_domains() does that. */
700 }
701
702 static inline int started_after_time(struct task_struct *t1,
703                                      struct timespec *time,
704                                      struct task_struct *t2)
705 {
706         int start_diff = timespec_compare(&t1->start_time, time);
707         if (start_diff > 0) {
708                 return 1;
709         } else if (start_diff < 0) {
710                 return 0;
711         } else {
712                 /*
713                  * Arbitrarily, if two processes started at the same
714                  * time, we'll say that the lower pointer value
715                  * started first. Note that t2 may have exited by now
716                  * so this may not be a valid pointer any longer, but
717                  * that's fine - it still serves to distinguish
718                  * between two tasks started (effectively)
719                  * simultaneously.
720                  */
721                 return t1 > t2;
722         }
723 }
724
725 static inline int started_after(void *p1, void *p2)
726 {
727         struct task_struct *t1 = p1;
728         struct task_struct *t2 = p2;
729         return started_after_time(t1, &t2->start_time, t2);
730 }
731
732 /**
733  * cpuset_test_cpumask - test a task's cpus_allowed versus its cpuset's
734  * @tsk: task to test
735  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
736  *
737  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
738  * Called for each task in a cgroup by cgroup_scan_tasks().
739  * Return nonzero if this tasks's cpus_allowed mask should be changed (in other
740  * words, if its mask is not equal to its cpuset's mask).
741  */
742 static int cpuset_test_cpumask(struct task_struct *tsk,
743                                struct cgroup_scanner *scan)
744 {
745         return !cpus_equal(tsk->cpus_allowed,
746                         (cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed);
747 }
748
749 /**
750  * cpuset_change_cpumask - make a task's cpus_allowed the same as its cpuset's
751  * @tsk: task to test
752  * @scan: struct cgroup_scanner containing the cgroup of the task
753  *
754  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup whose
755  * cpus_allowed mask needs to be changed.
756  *
757  * We don't need to re-check for the cgroup/cpuset membership, since we're
758  * holding cgroup_lock() at this point.
759  */
760 static void cpuset_change_cpumask(struct task_struct *tsk,
761                                   struct cgroup_scanner *scan)
762 {
763         set_cpus_allowed_ptr(tsk, &((cgroup_cs(scan->cg))->cpus_allowed));
764 }
765
766 /**
767  * update_cpumask - update the cpus_allowed mask of a cpuset and all tasks in it
768  * @cs: the cpuset to consider
769  * @buf: buffer of cpu numbers written to this cpuset
770  */
771 static int update_cpumask(struct cpuset *cs, const char *buf)
772 {
773         struct cpuset trialcs;
774         struct cgroup_scanner scan;
775         struct ptr_heap heap;
776         int retval;
777         int is_load_balanced;
778
779         /* top_cpuset.cpus_allowed tracks cpu_online_map; it's read-only */
780         if (cs == &top_cpuset)
781                 return -EACCES;
782
783         trialcs = *cs;
784
785         /*
786          * An empty cpus_allowed is ok only if the cpuset has no tasks.
787          * Since cpulist_parse() fails on an empty mask, we special case
788          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
789          * with tasks have cpus.
790          */
791         if (!*buf) {
792                 cpus_clear(trialcs.cpus_allowed);
793         } else {
794                 retval = cpulist_parse(buf, trialcs.cpus_allowed);
795                 if (retval < 0)
796                         return retval;
797
798                 if (!cpus_subset(trialcs.cpus_allowed, cpu_online_map))
799                         return -EINVAL;
800         }
801         retval = validate_change(cs, &trialcs);
802         if (retval < 0)
803                 return retval;
804
805         /* Nothing to do if the cpus didn't change */
806         if (cpus_equal(cs->cpus_allowed, trialcs.cpus_allowed))
807                 return 0;
808
809         retval = heap_init(&heap, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL, &started_after);
810         if (retval)
811                 return retval;
812
813         is_load_balanced = is_sched_load_balance(&trialcs);
814
815         mutex_lock(&callback_mutex);
816         cs->cpus_allowed = trialcs.cpus_allowed;
817         mutex_unlock(&callback_mutex);
818
819         /*
820          * Scan tasks in the cpuset, and update the cpumasks of any
821          * that need an update.
822          */
823         scan.cg = cs->css.cgroup;
824         scan.test_task = cpuset_test_cpumask;
825         scan.process_task = cpuset_change_cpumask;
826         scan.heap = &heap;
827         cgroup_scan_tasks(&scan);
828         heap_free(&heap);
829
830         if (is_load_balanced)
831                 rebuild_sched_domains();
832         return 0;
833 }
834
835 /*
836  * cpuset_migrate_mm
837  *
838  *    Migrate memory region from one set of nodes to another.
839  *
840  *    Temporarilly set tasks mems_allowed to target nodes of migration,
841  *    so that the migration code can allocate pages on these nodes.
842  *
843  *    Call holding cgroup_mutex, so current's cpuset won't change
844  *    during this call, as manage_mutex holds off any cpuset_attach()
845  *    calls.  Therefore we don't need to take task_lock around the
846  *    call to guarantee_online_mems(), as we know no one is changing
847  *    our task's cpuset.
848  *
849  *    Hold callback_mutex around the two modifications of our tasks
850  *    mems_allowed to synchronize with cpuset_mems_allowed().
851  *
852  *    While the mm_struct we are migrating is typically from some
853  *    other task, the task_struct mems_allowed that we are hacking
854  *    is for our current task, which must allocate new pages for that
855  *    migrating memory region.
856  *
857  *    We call cpuset_update_task_memory_state() before hacking
858  *    our tasks mems_allowed, so that we are assured of being in
859  *    sync with our tasks cpuset, and in particular, callbacks to
860  *    cpuset_update_task_memory_state() from nested page allocations
861  *    won't see any mismatch of our cpuset and task mems_generation
862  *    values, so won't overwrite our hacked tasks mems_allowed
863  *    nodemask.
864  */
865
866 static void cpuset_migrate_mm(struct mm_struct *mm, const nodemask_t *from,
867                                                         const nodemask_t *to)
868 {
869         struct task_struct *tsk = current;
870
871         cpuset_update_task_memory_state();
872
873         mutex_lock(&callback_mutex);
874         tsk->mems_allowed = *to;
875         mutex_unlock(&callback_mutex);
876
877         do_migrate_pages(mm, from, to, MPOL_MF_MOVE_ALL);
878
879         mutex_lock(&callback_mutex);
880         guarantee_online_mems(task_cs(tsk),&tsk->mems_allowed);
881         mutex_unlock(&callback_mutex);
882 }
883
884 /*
885  * Handle user request to change the 'mems' memory placement
886  * of a cpuset.  Needs to validate the request, update the
887  * cpusets mems_allowed and mems_generation, and for each
888  * task in the cpuset, rebind any vma mempolicies and if
889  * the cpuset is marked 'memory_migrate', migrate the tasks
890  * pages to the new memory.
891  *
892  * Call with cgroup_mutex held.  May take callback_mutex during call.
893  * Will take tasklist_lock, scan tasklist for tasks in cpuset cs,
894  * lock each such tasks mm->mmap_sem, scan its vma's and rebind
895  * their mempolicies to the cpusets new mems_allowed.
896  */
897
898 static void *cpuset_being_rebound;
899
900 static int update_nodemask(struct cpuset *cs, const char *buf)
901 {
902         struct cpuset trialcs;
903         nodemask_t oldmem;
904         struct task_struct *p;
905         struct mm_struct **mmarray;
906         int i, n, ntasks;
907         int migrate;
908         int fudge;
909         int retval;
910         struct cgroup_iter it;
911
912         /*
913          * top_cpuset.mems_allowed tracks node_stats[N_HIGH_MEMORY];
914          * it's read-only
915          */
916         if (cs == &top_cpuset)
917                 return -EACCES;
918
919         trialcs = *cs;
920
921         /*
922          * An empty mems_allowed is ok iff there are no tasks in the cpuset.
923          * Since nodelist_parse() fails on an empty mask, we special case
924          * that parsing.  The validate_change() call ensures that cpusets
925          * with tasks have memory.
926          */
927         if (!*buf) {
928                 nodes_clear(trialcs.mems_allowed);
929         } else {
930                 retval = nodelist_parse(buf, trialcs.mems_allowed);
931                 if (retval < 0)
932                         goto done;
933
934                 if (!nodes_subset(trialcs.mems_allowed,
935                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]))
936                         return -EINVAL;
937         }
938         oldmem = cs->mems_allowed;
939         if (nodes_equal(oldmem, trialcs.mems_allowed)) {
940                 retval = 0;             /* Too easy - nothing to do */
941                 goto done;
942         }
943         retval = validate_change(cs, &trialcs);
944         if (retval < 0)
945                 goto done;
946
947         mutex_lock(&callback_mutex);
948         cs->mems_allowed = trialcs.mems_allowed;
949         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
950         mutex_unlock(&callback_mutex);
951
952         cpuset_being_rebound = cs;              /* causes mpol_dup() rebind */
953
954         fudge = 10;                             /* spare mmarray[] slots */
955         fudge += cpus_weight(cs->cpus_allowed); /* imagine one fork-bomb/cpu */
956         retval = -ENOMEM;
957
958         /*
959          * Allocate mmarray[] to hold mm reference for each task
960          * in cpuset cs.  Can't kmalloc GFP_KERNEL while holding
961          * tasklist_lock.  We could use GFP_ATOMIC, but with a
962          * few more lines of code, we can retry until we get a big
963          * enough mmarray[] w/o using GFP_ATOMIC.
964          */
965         while (1) {
966                 ntasks = cgroup_task_count(cs->css.cgroup);  /* guess */
967                 ntasks += fudge;
968                 mmarray = kmalloc(ntasks * sizeof(*mmarray), GFP_KERNEL);
969                 if (!mmarray)
970                         goto done;
971                 read_lock(&tasklist_lock);              /* block fork */
972                 if (cgroup_task_count(cs->css.cgroup) <= ntasks)
973                         break;                          /* got enough */
974                 read_unlock(&tasklist_lock);            /* try again */
975                 kfree(mmarray);
976         }
977
978         n = 0;
979
980         /* Load up mmarray[] with mm reference for each task in cpuset. */
981         cgroup_iter_start(cs->css.cgroup, &it);
982         while ((p = cgroup_iter_next(cs->css.cgroup, &it))) {
983                 struct mm_struct *mm;
984
985                 if (n >= ntasks) {
986                         printk(KERN_WARNING
987                                 "Cpuset mempolicy rebind incomplete.\n");
988                         break;
989                 }
990                 mm = get_task_mm(p);
991                 if (!mm)
992                         continue;
993                 mmarray[n++] = mm;
994         }
995         cgroup_iter_end(cs->css.cgroup, &it);
996         read_unlock(&tasklist_lock);
997
998         /*
999          * Now that we've dropped the tasklist spinlock, we can
1000          * rebind the vma mempolicies of each mm in mmarray[] to their
1001          * new cpuset, and release that mm.  The mpol_rebind_mm()
1002          * call takes mmap_sem, which we couldn't take while holding
1003          * tasklist_lock.  Forks can happen again now - the mpol_dup()
1004          * cpuset_being_rebound check will catch such forks, and rebind
1005          * their vma mempolicies too.  Because we still hold the global
1006          * cgroup_mutex, we know that no other rebind effort will
1007          * be contending for the global variable cpuset_being_rebound.
1008          * It's ok if we rebind the same mm twice; mpol_rebind_mm()
1009          * is idempotent.  Also migrate pages in each mm to new nodes.
1010          */
1011         migrate = is_memory_migrate(cs);
1012         for (i = 0; i < n; i++) {
1013                 struct mm_struct *mm = mmarray[i];
1014
1015                 mpol_rebind_mm(mm, &cs->mems_allowed);
1016                 if (migrate)
1017                         cpuset_migrate_mm(mm, &oldmem, &cs->mems_allowed);
1018                 mmput(mm);
1019         }
1020
1021         /* We're done rebinding vmas to this cpuset's new mems_allowed. */
1022         kfree(mmarray);
1023         cpuset_being_rebound = NULL;
1024         retval = 0;
1025 done:
1026         return retval;
1027 }
1028
1029 int current_cpuset_is_being_rebound(void)
1030 {
1031         return task_cs(current) == cpuset_being_rebound;
1032 }
1033
1034 static int update_relax_domain_level(struct cpuset *cs, s64 val)
1035 {
1036         if (val < -1 || val >= SD_LV_MAX)
1037                 return -EINVAL;
1038
1039         if (val != cs->relax_domain_level) {
1040                 cs->relax_domain_level = val;
1041                 rebuild_sched_domains();
1042         }
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * update_flag - read a 0 or a 1 in a file and update associated flag
1049  * bit:         the bit to update (see cpuset_flagbits_t)
1050  * cs:          the cpuset to update
1051  * turning_on:  whether the flag is being set or cleared
1052  *
1053  * Call with cgroup_mutex held.
1054  */
1055
1056 static int update_flag(cpuset_flagbits_t bit, struct cpuset *cs,
1057                        int turning_on)
1058 {
1059         struct cpuset trialcs;
1060         int err;
1061         int cpus_nonempty, balance_flag_changed;
1062
1063         trialcs = *cs;
1064         if (turning_on)
1065                 set_bit(bit, &trialcs.flags);
1066         else
1067                 clear_bit(bit, &trialcs.flags);
1068
1069         err = validate_change(cs, &trialcs);
1070         if (err < 0)
1071                 return err;
1072
1073         cpus_nonempty = !cpus_empty(trialcs.cpus_allowed);
1074         balance_flag_changed = (is_sched_load_balance(cs) !=
1075                                         is_sched_load_balance(&trialcs));
1076
1077         mutex_lock(&callback_mutex);
1078         cs->flags = trialcs.flags;
1079         mutex_unlock(&callback_mutex);
1080
1081         if (cpus_nonempty && balance_flag_changed)
1082                 rebuild_sched_domains();
1083
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Frequency meter - How fast is some event occurring?
1089  *
1090  * These routines manage a digitally filtered, constant time based,
1091  * event frequency meter.  There are four routines:
1092  *   fmeter_init() - initialize a frequency meter.
1093  *   fmeter_markevent() - called each time the event happens.
1094  *   fmeter_getrate() - returns the recent rate of such events.
1095  *   fmeter_update() - internal routine used to update fmeter.
1096  *
1097  * A common data structure is passed to each of these routines,
1098  * which is used to keep track of the state required to manage the
1099  * frequency meter and its digital filter.
1100  *
1101  * The filter works on the number of events marked per unit time.
1102  * The filter is single-pole low-pass recursive (IIR).  The time unit
1103  * is 1 second.  Arithmetic is done using 32-bit integers scaled to
1104  * simulate 3 decimal digits of precision (multiplied by 1000).
1105  *
1106  * With an FM_COEF of 933, and a time base of 1 second, the filter
1107  * has a half-life of 10 seconds, meaning that if the events quit
1108  * happening, then the rate returned from the fmeter_getrate()
1109  * will be cut in half each 10 seconds, until it converges to zero.
1110  *
1111  * It is not worth doing a real infinitely recursive filter.  If more
1112  * than FM_MAXTICKS ticks have elapsed since the last filter event,
1113  * just compute FM_MAXTICKS ticks worth, by which point the level
1114  * will be stable.
1115  *
1116  * Limit the count of unprocessed events to FM_MAXCNT, so as to avoid
1117  * arithmetic overflow in the fmeter_update() routine.
1118  *
1119  * Given the simple 32 bit integer arithmetic used, this meter works
1120  * best for reporting rates between one per millisecond (msec) and
1121  * one per 32 (approx) seconds.  At constant rates faster than one
1122  * per msec it maxes out at values just under 1,000,000.  At constant
1123  * rates between one per msec, and one per second it will stabilize
1124  * to a value N*1000, where N is the rate of events per second.
1125  * At constant rates between one per second and one per 32 seconds,
1126  * it will be choppy, moving up on the seconds that have an event,
1127  * and then decaying until the next event.  At rates slower than
1128  * about one in 32 seconds, it decays all the way back to zero between
1129  * each event.
1130  */
1131
1132 #define FM_COEF 933             /* coefficient for half-life of 10 secs */
1133 #define FM_MAXTICKS ((time_t)99) /* useless computing more ticks than this */
1134 #define FM_MAXCNT 1000000       /* limit cnt to avoid overflow */
1135 #define FM_SCALE 1000           /* faux fixed point scale */
1136
1137 /* Initialize a frequency meter */
1138 static void fmeter_init(struct fmeter *fmp)
1139 {
1140         fmp->cnt = 0;
1141         fmp->val = 0;
1142         fmp->time = 0;
1143         spin_lock_init(&fmp->lock);
1144 }
1145
1146 /* Internal meter update - process cnt events and update value */
1147 static void fmeter_update(struct fmeter *fmp)
1148 {
1149         time_t now = get_seconds();
1150         time_t ticks = now - fmp->time;
1151
1152         if (ticks == 0)
1153                 return;
1154
1155         ticks = min(FM_MAXTICKS, ticks);
1156         while (ticks-- > 0)
1157                 fmp->val = (FM_COEF * fmp->val) / FM_SCALE;
1158         fmp->time = now;
1159
1160         fmp->val += ((FM_SCALE - FM_COEF) * fmp->cnt) / FM_SCALE;
1161         fmp->cnt = 0;
1162 }
1163
1164 /* Process any previous ticks, then bump cnt by one (times scale). */
1165 static void fmeter_markevent(struct fmeter *fmp)
1166 {
1167         spin_lock(&fmp->lock);
1168         fmeter_update(fmp);
1169         fmp->cnt = min(FM_MAXCNT, fmp->cnt + FM_SCALE);
1170         spin_unlock(&fmp->lock);
1171 }
1172
1173 /* Process any previous ticks, then return current value. */
1174 static int fmeter_getrate(struct fmeter *fmp)
1175 {
1176         int val;
1177
1178         spin_lock(&fmp->lock);
1179         fmeter_update(fmp);
1180         val = fmp->val;
1181         spin_unlock(&fmp->lock);
1182         return val;
1183 }
1184
1185 /* Called by cgroups to determine if a cpuset is usable; cgroup_mutex held */
1186 static int cpuset_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1187                              struct cgroup *cont, struct task_struct *tsk)
1188 {
1189         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1190
1191         if (cpus_empty(cs->cpus_allowed) || nodes_empty(cs->mems_allowed))
1192                 return -ENOSPC;
1193         if (tsk->flags & PF_THREAD_BOUND) {
1194                 cpumask_t mask;
1195
1196                 mutex_lock(&callback_mutex);
1197                 mask = cs->cpus_allowed;
1198                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1199                 if (!cpus_equal(tsk->cpus_allowed, mask))
1200                         return -EINVAL;
1201         }
1202
1203         return security_task_setscheduler(tsk, 0, NULL);
1204 }
1205
1206 static void cpuset_attach(struct cgroup_subsys *ss,
1207                           struct cgroup *cont, struct cgroup *oldcont,
1208                           struct task_struct *tsk)
1209 {
1210         cpumask_t cpus;
1211         nodemask_t from, to;
1212         struct mm_struct *mm;
1213         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1214         struct cpuset *oldcs = cgroup_cs(oldcont);
1215         int err;
1216
1217         mutex_lock(&callback_mutex);
1218         guarantee_online_cpus(cs, &cpus);
1219         err = set_cpus_allowed_ptr(tsk, &cpus);
1220         mutex_unlock(&callback_mutex);
1221         if (err)
1222                 return;
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_MEM_HARDWALL,
1245         FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1246         FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1247         FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1248         FILE_MEMORY_PRESSURE,
1249         FILE_SPREAD_PAGE,
1250         FILE_SPREAD_SLAB,
1251 } cpuset_filetype_t;
1252
1253 static int cpuset_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1254 {
1255         int retval = 0;
1256         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1257         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1258
1259         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1260                 return -ENODEV;
1261
1262         switch (type) {
1263         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1264                 retval = update_flag(CS_CPU_EXCLUSIVE, cs, val);
1265                 break;
1266         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1267                 retval = update_flag(CS_MEM_EXCLUSIVE, cs, val);
1268                 break;
1269         case FILE_MEM_HARDWALL:
1270                 retval = update_flag(CS_MEM_HARDWALL, cs, val);
1271                 break;
1272         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1273                 retval = update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, val);
1274                 break;
1275         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1276                 retval = update_flag(CS_MEMORY_MIGRATE, cs, val);
1277                 break;
1278         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1279                 cpuset_memory_pressure_enabled = !!val;
1280                 break;
1281         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1282                 retval = -EACCES;
1283                 break;
1284         case FILE_SPREAD_PAGE:
1285                 retval = update_flag(CS_SPREAD_PAGE, cs, val);
1286                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1287                 break;
1288         case FILE_SPREAD_SLAB:
1289                 retval = update_flag(CS_SPREAD_SLAB, cs, val);
1290                 cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1291                 break;
1292         default:
1293                 retval = -EINVAL;
1294                 break;
1295         }
1296         cgroup_unlock();
1297         return retval;
1298 }
1299
1300 static int cpuset_write_s64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, s64 val)
1301 {
1302         int retval = 0;
1303         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cgrp);
1304         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1305
1306         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1307                 return -ENODEV;
1308
1309         switch (type) {
1310         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1311                 retval = update_relax_domain_level(cs, val);
1312                 break;
1313         default:
1314                 retval = -EINVAL;
1315                 break;
1316         }
1317         cgroup_unlock();
1318         return retval;
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Common handling for a write to a "cpus" or "mems" file.
1323  */
1324 static int cpuset_write_resmask(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1325                                 const char *buf)
1326 {
1327         int retval = 0;
1328
1329         if (!cgroup_lock_live_group(cgrp))
1330                 return -ENODEV;
1331
1332         switch (cft->private) {
1333         case FILE_CPULIST:
1334                 retval = update_cpumask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1335                 break;
1336         case FILE_MEMLIST:
1337                 retval = update_nodemask(cgroup_cs(cgrp), buf);
1338                 break;
1339         default:
1340                 retval = -EINVAL;
1341                 break;
1342         }
1343         cgroup_unlock();
1344         return retval;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * These ascii lists should be read in a single call, by using a user
1349  * buffer large enough to hold the entire map.  If read in smaller
1350  * chunks, there is no guarantee of atomicity.  Since the display format
1351  * used, list of ranges of sequential numbers, is variable length,
1352  * and since these maps can change value dynamically, one could read
1353  * gibberish by doing partial reads while a list was changing.
1354  * A single large read to a buffer that crosses a page boundary is
1355  * ok, because the result being copied to user land is not recomputed
1356  * across a page fault.
1357  */
1358
1359 static int cpuset_sprintf_cpulist(char *page, struct cpuset *cs)
1360 {
1361         cpumask_t mask;
1362
1363         mutex_lock(&callback_mutex);
1364         mask = cs->cpus_allowed;
1365         mutex_unlock(&callback_mutex);
1366
1367         return cpulist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1368 }
1369
1370 static int cpuset_sprintf_memlist(char *page, struct cpuset *cs)
1371 {
1372         nodemask_t mask;
1373
1374         mutex_lock(&callback_mutex);
1375         mask = cs->mems_allowed;
1376         mutex_unlock(&callback_mutex);
1377
1378         return nodelist_scnprintf(page, PAGE_SIZE, mask);
1379 }
1380
1381 static ssize_t cpuset_common_file_read(struct cgroup *cont,
1382                                        struct cftype *cft,
1383                                        struct file *file,
1384                                        char __user *buf,
1385                                        size_t nbytes, loff_t *ppos)
1386 {
1387         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1388         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1389         char *page;
1390         ssize_t retval = 0;
1391         char *s;
1392
1393         if (!(page = (char *)__get_free_page(GFP_TEMPORARY)))
1394                 return -ENOMEM;
1395
1396         s = page;
1397
1398         switch (type) {
1399         case FILE_CPULIST:
1400                 s += cpuset_sprintf_cpulist(s, cs);
1401                 break;
1402         case FILE_MEMLIST:
1403                 s += cpuset_sprintf_memlist(s, cs);
1404                 break;
1405         default:
1406                 retval = -EINVAL;
1407                 goto out;
1408         }
1409         *s++ = '\n';
1410
1411         retval = simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, page, s - page);
1412 out:
1413         free_page((unsigned long)page);
1414         return retval;
1415 }
1416
1417 static u64 cpuset_read_u64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1418 {
1419         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1420         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1421         switch (type) {
1422         case FILE_CPU_EXCLUSIVE:
1423                 return is_cpu_exclusive(cs);
1424         case FILE_MEM_EXCLUSIVE:
1425                 return is_mem_exclusive(cs);
1426         case FILE_MEM_HARDWALL:
1427                 return is_mem_hardwall(cs);
1428         case FILE_SCHED_LOAD_BALANCE:
1429                 return is_sched_load_balance(cs);
1430         case FILE_MEMORY_MIGRATE:
1431                 return is_memory_migrate(cs);
1432         case FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED:
1433                 return cpuset_memory_pressure_enabled;
1434         case FILE_MEMORY_PRESSURE:
1435                 return fmeter_getrate(&cs->fmeter);
1436         case FILE_SPREAD_PAGE:
1437                 return is_spread_page(cs);
1438         case FILE_SPREAD_SLAB:
1439                 return is_spread_slab(cs);
1440         default:
1441                 BUG();
1442         }
1443 }
1444
1445 static s64 cpuset_read_s64(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
1446 {
1447         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1448         cpuset_filetype_t type = cft->private;
1449         switch (type) {
1450         case FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL:
1451                 return cs->relax_domain_level;
1452         default:
1453                 BUG();
1454         }
1455 }
1456
1457
1458 /*
1459  * for the common functions, 'private' gives the type of file
1460  */
1461
1462 static struct cftype files[] = {
1463         {
1464                 .name = "cpus",
1465                 .read = cpuset_common_file_read,
1466                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1467                 .max_write_len = (100U + 6 * NR_CPUS),
1468                 .private = FILE_CPULIST,
1469         },
1470
1471         {
1472                 .name = "mems",
1473                 .read = cpuset_common_file_read,
1474                 .write_string = cpuset_write_resmask,
1475                 .max_write_len = (100U + 6 * MAX_NUMNODES),
1476                 .private = FILE_MEMLIST,
1477         },
1478
1479         {
1480                 .name = "cpu_exclusive",
1481                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1482                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1483                 .private = FILE_CPU_EXCLUSIVE,
1484         },
1485
1486         {
1487                 .name = "mem_exclusive",
1488                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1489                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1490                 .private = FILE_MEM_EXCLUSIVE,
1491         },
1492
1493         {
1494                 .name = "mem_hardwall",
1495                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1496                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1497                 .private = FILE_MEM_HARDWALL,
1498         },
1499
1500         {
1501                 .name = "sched_load_balance",
1502                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1503                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1504                 .private = FILE_SCHED_LOAD_BALANCE,
1505         },
1506
1507         {
1508                 .name = "sched_relax_domain_level",
1509                 .read_s64 = cpuset_read_s64,
1510                 .write_s64 = cpuset_write_s64,
1511                 .private = FILE_SCHED_RELAX_DOMAIN_LEVEL,
1512         },
1513
1514         {
1515                 .name = "memory_migrate",
1516                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1517                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1518                 .private = FILE_MEMORY_MIGRATE,
1519         },
1520
1521         {
1522                 .name = "memory_pressure",
1523                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1524                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1525                 .private = FILE_MEMORY_PRESSURE,
1526         },
1527
1528         {
1529                 .name = "memory_spread_page",
1530                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1531                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1532                 .private = FILE_SPREAD_PAGE,
1533         },
1534
1535         {
1536                 .name = "memory_spread_slab",
1537                 .read_u64 = cpuset_read_u64,
1538                 .write_u64 = cpuset_write_u64,
1539                 .private = FILE_SPREAD_SLAB,
1540         },
1541 };
1542
1543 static struct cftype cft_memory_pressure_enabled = {
1544         .name = "memory_pressure_enabled",
1545         .read_u64 = cpuset_read_u64,
1546         .write_u64 = cpuset_write_u64,
1547         .private = FILE_MEMORY_PRESSURE_ENABLED,
1548 };
1549
1550 static int cpuset_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1551 {
1552         int err;
1553
1554         err = cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
1555         if (err)
1556                 return err;
1557         /* memory_pressure_enabled is in root cpuset only */
1558         if (!cont->parent)
1559                 err = cgroup_add_file(cont, ss,
1560                                       &cft_memory_pressure_enabled);
1561         return err;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * post_clone() is called at the end of cgroup_clone().
1566  * 'cgroup' was just created automatically as a result of
1567  * a cgroup_clone(), and the current task is about to
1568  * be moved into 'cgroup'.
1569  *
1570  * Currently we refuse to set up the cgroup - thereby
1571  * refusing the task to be entered, and as a result refusing
1572  * the sys_unshare() or clone() which initiated it - if any
1573  * sibling cpusets have exclusive cpus or mem.
1574  *
1575  * If this becomes a problem for some users who wish to
1576  * allow that scenario, then cpuset_post_clone() could be
1577  * changed to grant parent->cpus_allowed-sibling_cpus_exclusive
1578  * (and likewise for mems) to the new cgroup. Called with cgroup_mutex
1579  * held.
1580  */
1581 static void cpuset_post_clone(struct cgroup_subsys *ss,
1582                               struct cgroup *cgroup)
1583 {
1584         struct cgroup *parent, *child;
1585         struct cpuset *cs, *parent_cs;
1586
1587         parent = cgroup->parent;
1588         list_for_each_entry(child, &parent->children, sibling) {
1589                 cs = cgroup_cs(child);
1590                 if (is_mem_exclusive(cs) || is_cpu_exclusive(cs))
1591                         return;
1592         }
1593         cs = cgroup_cs(cgroup);
1594         parent_cs = cgroup_cs(parent);
1595
1596         cs->mems_allowed = parent_cs->mems_allowed;
1597         cs->cpus_allowed = parent_cs->cpus_allowed;
1598         return;
1599 }
1600
1601 /*
1602  *      cpuset_create - create a cpuset
1603  *      ss:     cpuset cgroup subsystem
1604  *      cont:   control group that the new cpuset will be part of
1605  */
1606
1607 static struct cgroup_subsys_state *cpuset_create(
1608         struct cgroup_subsys *ss,
1609         struct cgroup *cont)
1610 {
1611         struct cpuset *cs;
1612         struct cpuset *parent;
1613
1614         if (!cont->parent) {
1615                 /* This is early initialization for the top cgroup */
1616                 top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1617                 return &top_cpuset.css;
1618         }
1619         parent = cgroup_cs(cont->parent);
1620         cs = kmalloc(sizeof(*cs), GFP_KERNEL);
1621         if (!cs)
1622                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1623
1624         cpuset_update_task_memory_state();
1625         cs->flags = 0;
1626         if (is_spread_page(parent))
1627                 set_bit(CS_SPREAD_PAGE, &cs->flags);
1628         if (is_spread_slab(parent))
1629                 set_bit(CS_SPREAD_SLAB, &cs->flags);
1630         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &cs->flags);
1631         cpus_clear(cs->cpus_allowed);
1632         nodes_clear(cs->mems_allowed);
1633         cs->mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1634         fmeter_init(&cs->fmeter);
1635         cs->relax_domain_level = -1;
1636
1637         cs->parent = parent;
1638         number_of_cpusets++;
1639         return &cs->css ;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Locking note on the strange update_flag() call below:
1644  *
1645  * If the cpuset being removed has its flag 'sched_load_balance'
1646  * enabled, then simulate turning sched_load_balance off, which
1647  * will call rebuild_sched_domains().  The get_online_cpus()
1648  * call in rebuild_sched_domains() must not be made while holding
1649  * callback_mutex.  Elsewhere the kernel nests callback_mutex inside
1650  * get_online_cpus() calls.  So the reverse nesting would risk an
1651  * ABBA deadlock.
1652  */
1653
1654 static void cpuset_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
1655 {
1656         struct cpuset *cs = cgroup_cs(cont);
1657
1658         cpuset_update_task_memory_state();
1659
1660         if (is_sched_load_balance(cs))
1661                 update_flag(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, cs, 0);
1662
1663         number_of_cpusets--;
1664         kfree(cs);
1665 }
1666
1667 struct cgroup_subsys cpuset_subsys = {
1668         .name = "cpuset",
1669         .create = cpuset_create,
1670         .destroy  = cpuset_destroy,
1671         .can_attach = cpuset_can_attach,
1672         .attach = cpuset_attach,
1673         .populate = cpuset_populate,
1674         .post_clone = cpuset_post_clone,
1675         .subsys_id = cpuset_subsys_id,
1676         .early_init = 1,
1677 };
1678
1679 /*
1680  * cpuset_init_early - just enough so that the calls to
1681  * cpuset_update_task_memory_state() in early init code
1682  * are harmless.
1683  */
1684
1685 int __init cpuset_init_early(void)
1686 {
1687         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1688         return 0;
1689 }
1690
1691
1692 /**
1693  * cpuset_init - initialize cpusets at system boot
1694  *
1695  * Description: Initialize top_cpuset and the cpuset internal file system,
1696  **/
1697
1698 int __init cpuset_init(void)
1699 {
1700         int err = 0;
1701
1702         cpus_setall(top_cpuset.cpus_allowed);
1703         nodes_setall(top_cpuset.mems_allowed);
1704
1705         fmeter_init(&top_cpuset.fmeter);
1706         top_cpuset.mems_generation = cpuset_mems_generation++;
1707         set_bit(CS_SCHED_LOAD_BALANCE, &top_cpuset.flags);
1708         top_cpuset.relax_domain_level = -1;
1709
1710         err = register_filesystem(&cpuset_fs_type);
1711         if (err < 0)
1712                 return err;
1713
1714         number_of_cpusets = 1;
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 /**
1719  * cpuset_do_move_task - move a given task to another cpuset
1720  * @tsk: pointer to task_struct the task to move
1721  * @scan: struct cgroup_scanner contained in its struct cpuset_hotplug_scanner
1722  *
1723  * Called by cgroup_scan_tasks() for each task in a cgroup.
1724  * Return nonzero to stop the walk through the tasks.
1725  */
1726 static void cpuset_do_move_task(struct task_struct *tsk,
1727                                 struct cgroup_scanner *scan)
1728 {
1729         struct cpuset_hotplug_scanner *chsp;
1730
1731         chsp = container_of(scan, struct cpuset_hotplug_scanner, scan);
1732         cgroup_attach_task(chsp->to, tsk);
1733 }
1734
1735 /**
1736  * move_member_tasks_to_cpuset - move tasks from one cpuset to another
1737  * @from: cpuset in which the tasks currently reside
1738  * @to: cpuset to which the tasks will be moved
1739  *
1740  * Called with cgroup_mutex held
1741  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1742  *
1743  * The cgroup_scan_tasks() function will scan all the tasks in a cgroup,
1744  * calling callback functions for each.
1745  */
1746 static void move_member_tasks_to_cpuset(struct cpuset *from, struct cpuset *to)
1747 {
1748         struct cpuset_hotplug_scanner scan;
1749
1750         scan.scan.cg = from->css.cgroup;
1751         scan.scan.test_task = NULL; /* select all tasks in cgroup */
1752         scan.scan.process_task = cpuset_do_move_task;
1753         scan.scan.heap = NULL;
1754         scan.to = to->css.cgroup;
1755
1756         if (cgroup_scan_tasks((struct cgroup_scanner *)&scan))
1757                 printk(KERN_ERR "move_member_tasks_to_cpuset: "
1758                                 "cgroup_scan_tasks failed\n");
1759 }
1760
1761 /*
1762  * If common_cpu_mem_hotplug_unplug(), below, unplugs any CPUs
1763  * or memory nodes, we need to walk over the cpuset hierarchy,
1764  * removing that CPU or node from all cpusets.  If this removes the
1765  * last CPU or node from a cpuset, then move the tasks in the empty
1766  * cpuset to its next-highest non-empty parent.
1767  *
1768  * Called with cgroup_mutex held
1769  * callback_mutex must not be held, as cpuset_attach() will take it.
1770  */
1771 static void remove_tasks_in_empty_cpuset(struct cpuset *cs)
1772 {
1773         struct cpuset *parent;
1774
1775         /*
1776          * The cgroup's css_sets list is in use if there are tasks
1777          * in the cpuset; the list is empty if there are none;
1778          * the cs->css.refcnt seems always 0.
1779          */
1780         if (list_empty(&cs->css.cgroup->css_sets))
1781                 return;
1782
1783         /*
1784          * Find its next-highest non-empty parent, (top cpuset
1785          * has online cpus, so can't be empty).
1786          */
1787         parent = cs->parent;
1788         while (cpus_empty(parent->cpus_allowed) ||
1789                         nodes_empty(parent->mems_allowed))
1790                 parent = parent->parent;
1791
1792         move_member_tasks_to_cpuset(cs, parent);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * Walk the specified cpuset subtree and look for empty cpusets.
1797  * The tasks of such cpuset must be moved to a parent cpuset.
1798  *
1799  * Called with cgroup_mutex held.  We take callback_mutex to modify
1800  * cpus_allowed and mems_allowed.
1801  *
1802  * This walk processes the tree from top to bottom, completing one layer
1803  * before dropping down to the next.  It always processes a node before
1804  * any of its children.
1805  *
1806  * For now, since we lack memory hot unplug, we'll never see a cpuset
1807  * that has tasks along with an empty 'mems'.  But if we did see such
1808  * a cpuset, we'd handle it just like we do if its 'cpus' was empty.
1809  */
1810 static void scan_for_empty_cpusets(const struct cpuset *root)
1811 {
1812         struct cpuset *cp;      /* scans cpusets being updated */
1813         struct cpuset *child;   /* scans child cpusets of cp */
1814         struct list_head queue;
1815         struct cgroup *cont;
1816
1817         INIT_LIST_HEAD(&queue);
1818
1819         list_add_tail((struct list_head *)&root->stack_list, &queue);
1820
1821         while (!list_empty(&queue)) {
1822                 cp = container_of(queue.next, struct cpuset, stack_list);
1823                 list_del(queue.next);
1824                 list_for_each_entry(cont, &cp->css.cgroup->children, sibling) {
1825                         child = cgroup_cs(cont);
1826                         list_add_tail(&child->stack_list, &queue);
1827                 }
1828                 cont = cp->css.cgroup;
1829
1830                 /* Continue past cpusets with all cpus, mems online */
1831                 if (cpus_subset(cp->cpus_allowed, cpu_online_map) &&
1832                     nodes_subset(cp->mems_allowed, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1833                         continue;
1834
1835                 /* Remove offline cpus and mems from this cpuset. */
1836                 mutex_lock(&callback_mutex);
1837                 cpus_and(cp->cpus_allowed, cp->cpus_allowed, cpu_online_map);
1838                 nodes_and(cp->mems_allowed, cp->mems_allowed,
1839                                                 node_states[N_HIGH_MEMORY]);
1840                 mutex_unlock(&callback_mutex);
1841
1842                 /* Move tasks from the empty cpuset to a parent */
1843                 if (cpus_empty(cp->cpus_allowed) ||
1844                      nodes_empty(cp->mems_allowed))
1845                         remove_tasks_in_empty_cpuset(cp);
1846         }
1847 }
1848
1849 /*
1850  * The cpus_allowed and mems_allowed nodemasks in the top_cpuset track
1851  * cpu_online_map and node_states[N_HIGH_MEMORY].  Force the top cpuset to
1852  * track what's online after any CPU or memory node hotplug or unplug event.
1853  *
1854  * Since there are two callers of this routine, one for CPU hotplug
1855  * events and one for memory node hotplug events, we could have coded
1856  * two separate routines here.  We code it as a single common routine
1857  * in order to minimize text size.
1858  */
1859
1860 static void common_cpu_mem_hotplug_unplug(int rebuild_sd)
1861 {
1862         cgroup_lock();
1863
1864         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1865         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1866         scan_for_empty_cpusets(&top_cpuset);
1867
1868         /*
1869          * Scheduler destroys domains on hotplug events.
1870          * Rebuild them based on the current settings.
1871          */
1872         if (rebuild_sd)
1873                 rebuild_sched_domains();
1874
1875         cgroup_unlock();
1876 }
1877
1878 /*
1879  * The top_cpuset tracks what CPUs and Memory Nodes are online,
1880  * period.  This is necessary in order to make cpusets transparent
1881  * (of no affect) on systems that are actively using CPU hotplug
1882  * but making no active use of cpusets.
1883  *
1884  * This routine ensures that top_cpuset.cpus_allowed tracks
1885  * cpu_online_map on each CPU hotplug (cpuhp) event.
1886  */
1887
1888 static int cpuset_handle_cpuhp(struct notifier_block *unused_nb,
1889                                 unsigned long phase, void *unused_cpu)
1890 {
1891         switch (phase) {
1892         case CPU_UP_CANCELED:
1893         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1894         case CPU_DOWN_FAILED:
1895         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1896         case CPU_ONLINE:
1897         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1898         case CPU_DEAD:
1899         case CPU_DEAD_FROZEN:
1900                 common_cpu_mem_hotplug_unplug(1);
1901                 break;
1902         default:
1903                 return NOTIFY_DONE;
1904         }
1905
1906         return NOTIFY_OK;
1907 }
1908
1909 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
1910 /*
1911  * Keep top_cpuset.mems_allowed tracking node_states[N_HIGH_MEMORY].
1912  * Call this routine anytime after you change
1913  * node_states[N_HIGH_MEMORY].
1914  * See also the previous routine cpuset_handle_cpuhp().
1915  */
1916
1917 void cpuset_track_online_nodes(void)
1918 {
1919         common_cpu_mem_hotplug_unplug(0);
1920 }
1921 #endif
1922
1923 /**
1924  * cpuset_init_smp - initialize cpus_allowed
1925  *
1926  * Description: Finish top cpuset after cpu, node maps are initialized
1927  **/
1928
1929 void __init cpuset_init_smp(void)
1930 {
1931         top_cpuset.cpus_allowed = cpu_online_map;
1932         top_cpuset.mems_allowed = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1933
1934         hotcpu_notifier(cpuset_handle_cpuhp, 0);
1935 }
1936
1937 /**
1938
1939  * cpuset_cpus_allowed - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1940  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->cpus_allowed.
1941  * @pmask: pointer to cpumask_t variable to receive cpus_allowed set.
1942  *
1943  * Description: Returns the cpumask_t cpus_allowed of the cpuset
1944  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1945  * subset of cpu_online_map, even if this means going outside the
1946  * tasks cpuset.
1947  **/
1948
1949 void cpuset_cpus_allowed(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1950 {
1951         mutex_lock(&callback_mutex);
1952         cpuset_cpus_allowed_locked(tsk, pmask);
1953         mutex_unlock(&callback_mutex);
1954 }
1955
1956 /**
1957  * cpuset_cpus_allowed_locked - return cpus_allowed mask from a tasks cpuset.
1958  * Must be called with callback_mutex held.
1959  **/
1960 void cpuset_cpus_allowed_locked(struct task_struct *tsk, cpumask_t *pmask)
1961 {
1962         task_lock(tsk);
1963         guarantee_online_cpus(task_cs(tsk), pmask);
1964         task_unlock(tsk);
1965 }
1966
1967 void cpuset_init_current_mems_allowed(void)
1968 {
1969         nodes_setall(current->mems_allowed);
1970 }
1971
1972 /**
1973  * cpuset_mems_allowed - return mems_allowed mask from a tasks cpuset.
1974  * @tsk: pointer to task_struct from which to obtain cpuset->mems_allowed.
1975  *
1976  * Description: Returns the nodemask_t mems_allowed of the cpuset
1977  * attached to the specified @tsk.  Guaranteed to return some non-empty
1978  * subset of node_states[N_HIGH_MEMORY], even if this means going outside the
1979  * tasks cpuset.
1980  **/
1981
1982 nodemask_t cpuset_mems_allowed(struct task_struct *tsk)
1983 {
1984         nodemask_t mask;
1985
1986         mutex_lock(&callback_mutex);
1987         task_lock(tsk);
1988         guarantee_online_mems(task_cs(tsk), &mask);
1989         task_unlock(tsk);
1990         mutex_unlock(&callback_mutex);
1991
1992         return mask;
1993 }
1994
1995 /**
1996  * cpuset_nodemask_valid_mems_allowed - check nodemask vs. curremt mems_allowed
1997  * @nodemask: the nodemask to be checked
1998  *
1999  * Are any of the nodes in the nodemask allowed in current->mems_allowed?
2000  */
2001 int cpuset_nodemask_valid_mems_allowed(nodemask_t *nodemask)
2002 {
2003         return nodes_intersects(*nodemask, current->mems_allowed);
2004 }
2005
2006 /*
2007  * nearest_hardwall_ancestor() - Returns the nearest mem_exclusive or
2008  * mem_hardwall ancestor to the specified cpuset.  Call holding
2009  * callback_mutex.  If no ancestor is mem_exclusive or mem_hardwall
2010  * (an unusual configuration), then returns the root cpuset.
2011  */
2012 static const struct cpuset *nearest_hardwall_ancestor(const struct cpuset *cs)
2013 {
2014         while (!(is_mem_exclusive(cs) || is_mem_hardwall(cs)) && cs->parent)
2015                 cs = cs->parent;
2016         return cs;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * cpuset_zone_allowed_softwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2021  * @z: is this zone on an allowed node?
2022  * @gfp_mask: memory allocation flags
2023  *
2024  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.  If
2025  * __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2026  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.  If it's not a
2027  * __GFP_HARDWALL request and this zone's nodes is in the nearest
2028  * hardwalled cpuset ancestor to this tasks cpuset, yes.
2029  * If the task has been OOM killed and has access to memory reserves
2030  * as specified by the TIF_MEMDIE flag, yes.
2031  * Otherwise, no.
2032  *
2033  * If __GFP_HARDWALL is set, cpuset_zone_allowed_softwall()
2034  * reduces to cpuset_zone_allowed_hardwall().  Otherwise,
2035  * cpuset_zone_allowed_softwall() might sleep, and might allow a zone
2036  * from an enclosing cpuset.
2037  *
2038  * cpuset_zone_allowed_hardwall() only handles the simpler case of
2039  * hardwall cpusets, and never sleeps.
2040  *
2041  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2042  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2043  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2044  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2045  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2046  *
2047  * GFP_USER allocations are marked with the __GFP_HARDWALL bit,
2048  * and do not allow allocations outside the current tasks cpuset
2049  * unless the task has been OOM killed as is marked TIF_MEMDIE.
2050  * GFP_KERNEL allocations are not so marked, so can escape to the
2051  * nearest enclosing hardwalled ancestor cpuset.
2052  *
2053  * Scanning up parent cpusets requires callback_mutex.  The
2054  * __alloc_pages() routine only calls here with __GFP_HARDWALL bit
2055  * _not_ set if it's a GFP_KERNEL allocation, and all nodes in the
2056  * current tasks mems_allowed came up empty on the first pass over
2057  * the zonelist.  So only GFP_KERNEL allocations, if all nodes in the
2058  * cpuset are short of memory, might require taking the callback_mutex
2059  * mutex.
2060  *
2061  * The first call here from mm/page_alloc:get_page_from_freelist()
2062  * has __GFP_HARDWALL set in gfp_mask, enforcing hardwall cpusets,
2063  * so no allocation on a node outside the cpuset is allowed (unless
2064  * in interrupt, of course).
2065  *
2066  * The second pass through get_page_from_freelist() doesn't even call
2067  * here for GFP_ATOMIC calls.  For those calls, the __alloc_pages()
2068  * variable 'wait' is not set, and the bit ALLOC_CPUSET is not set
2069  * in alloc_flags.  That logic and the checks below have the combined
2070  * affect that:
2071  *      in_interrupt - any node ok (current task context irrelevant)
2072  *      GFP_ATOMIC   - any node ok
2073  *      TIF_MEMDIE   - any node ok
2074  *      GFP_KERNEL   - any node in enclosing hardwalled cpuset ok
2075  *      GFP_USER     - only nodes in current tasks mems allowed ok.
2076  *
2077  * Rule:
2078  *    Don't call cpuset_zone_allowed_softwall if you can't sleep, unless you
2079  *    pass in the __GFP_HARDWALL flag set in gfp_flag, which disables
2080  *    the code that might scan up ancestor cpusets and sleep.
2081  */
2082
2083 int __cpuset_zone_allowed_softwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2084 {
2085         int node;                       /* node that zone z is on */
2086         const struct cpuset *cs;        /* current cpuset ancestors */
2087         int allowed;                    /* is allocation in zone z allowed? */
2088
2089         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2090                 return 1;
2091         node = zone_to_nid(z);
2092         might_sleep_if(!(gfp_mask & __GFP_HARDWALL));
2093         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2094                 return 1;
2095         /*
2096          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2097          * been OOM killed to get memory anywhere.
2098          */
2099         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2100                 return 1;
2101         if (gfp_mask & __GFP_HARDWALL)  /* If hardwall request, stop here */
2102                 return 0;
2103
2104         if (current->flags & PF_EXITING) /* Let dying task have memory */
2105                 return 1;
2106
2107         /* Not hardwall and node outside mems_allowed: scan up cpusets */
2108         mutex_lock(&callback_mutex);
2109
2110         task_lock(current);
2111         cs = nearest_hardwall_ancestor(task_cs(current));
2112         task_unlock(current);
2113
2114         allowed = node_isset(node, cs->mems_allowed);
2115         mutex_unlock(&callback_mutex);
2116         return allowed;
2117 }
2118
2119 /*
2120  * cpuset_zone_allowed_hardwall - Can we allocate on zone z's memory node?
2121  * @z: is this zone on an allowed node?
2122  * @gfp_mask: memory allocation flags
2123  *
2124  * If we're in interrupt, yes, we can always allocate.
2125  * If __GFP_THISNODE is set, yes, we can always allocate.  If zone
2126  * z's node is in our tasks mems_allowed, yes.   If the task has been
2127  * OOM killed and has access to memory reserves as specified by the
2128  * TIF_MEMDIE flag, yes.  Otherwise, no.
2129  *
2130  * The __GFP_THISNODE placement logic is really handled elsewhere,
2131  * by forcibly using a zonelist starting at a specified node, and by
2132  * (in get_page_from_freelist()) refusing to consider the zones for
2133  * any node on the zonelist except the first.  By the time any such
2134  * calls get to this routine, we should just shut up and say 'yes'.
2135  *
2136  * Unlike the cpuset_zone_allowed_softwall() variant, above,
2137  * this variant requires that the zone be in the current tasks
2138  * mems_allowed or that we're in interrupt.  It does not scan up the
2139  * cpuset hierarchy for the nearest enclosing mem_exclusive cpuset.
2140  * It never sleeps.
2141  */
2142
2143 int __cpuset_zone_allowed_hardwall(struct zone *z, gfp_t gfp_mask)
2144 {
2145         int node;                       /* node that zone z is on */
2146
2147         if (in_interrupt() || (gfp_mask & __GFP_THISNODE))
2148                 return 1;
2149         node = zone_to_nid(z);
2150         if (node_isset(node, current->mems_allowed))
2151                 return 1;
2152         /*
2153          * Allow tasks that have access to memory reserves because they have
2154          * been OOM killed to get memory anywhere.
2155          */
2156         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
2157                 return 1;
2158         return 0;
2159 }
2160
2161 /**
2162  * cpuset_lock - lock out any changes to cpuset structures
2163  *
2164  * The out of memory (oom) code needs to mutex_lock cpusets
2165  * from being changed while it scans the tasklist looking for a
2166  * task in an overlapping cpuset.  Expose callback_mutex via this
2167  * cpuset_lock() routine, so the oom code can lock it, before
2168  * locking the task list.  The tasklist_lock is a spinlock, so
2169  * must be taken inside callback_mutex.
2170  */
2171
2172 void cpuset_lock(void)
2173 {
2174         mutex_lock(&callback_mutex);
2175 }
2176
2177 /**
2178  * cpuset_unlock - release lock on cpuset changes
2179  *
2180  * Undo the lock taken in a previous cpuset_lock() call.
2181  */
2182
2183 void cpuset_unlock(void)
2184 {
2185         mutex_unlock(&callback_mutex);
2186 }
2187
2188 /**
2189  * cpuset_mem_spread_node() - On which node to begin search for a page
2190  *
2191  * If a task is marked PF_SPREAD_PAGE or PF_SPREAD_SLAB (as for
2192  * tasks in a cpuset with is_spread_page or is_spread_slab set),
2193  * and if the memory allocation used cpuset_mem_spread_node()
2194  * to determine on which node to start looking, as it will for
2195  * certain page cache or slab cache pages such as used for file
2196  * system buffers and inode caches, then instead of starting on the
2197  * local node to look for a free page, rather spread the starting
2198  * node around the tasks mems_allowed nodes.
2199  *
2200  * We don't have to worry about the returned node being offline
2201  * because "it can't happen", and even if it did, it would be ok.
2202  *
2203  * The routines calling guarantee_online_mems() are careful to
2204  * only set nodes in task->mems_allowed that are online.  So it
2205  * should not be possible for the following code to return an
2206  * offline node.  But if it did, that would be ok, as this routine
2207  * is not returning the node where the allocation must be, only
2208  * the node where the search should start.  The zonelist passed to
2209  * __alloc_pages() will include all nodes.  If the slab allocator
2210  * is passed an offline node, it will fall back to the local node.
2211  * See kmem_cache_alloc_node().
2212  */
2213
2214 int cpuset_mem_spread_node(void)
2215 {
2216         int node;
2217
2218         node = next_node(current->cpuset_mem_spread_rotor, current->mems_allowed);
2219         if (node == MAX_NUMNODES)
2220                 node = first_node(current->mems_allowed);
2221         current->cpuset_mem_spread_rotor = node;
2222         return node;
2223 }
2224 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpuset_mem_spread_node);
2225
2226 /**
2227  * cpuset_mems_allowed_intersects - Does @tsk1's mems_allowed intersect @tsk2's?
2228  * @tsk1: pointer to task_struct of some task.
2229  * @tsk2: pointer to task_struct of some other task.
2230  *
2231  * Description: Return true if @tsk1's mems_allowed intersects the
2232  * mems_allowed of @tsk2.  Used by the OOM killer to determine if
2233  * one of the task's memory usage might impact the memory available
2234  * to the other.
2235  **/
2236
2237 int cpuset_mems_allowed_intersects(const struct task_struct *tsk1,
2238                                    const struct task_struct *tsk2)
2239 {
2240         return nodes_intersects(tsk1->mems_allowed, tsk2->mems_allowed);
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Collection of memory_pressure is suppressed unless
2245  * this flag is enabled by writing "1" to the special
2246  * cpuset file 'memory_pressure_enabled' in the root cpuset.
2247  */
2248
2249 int cpuset_memory_pressure_enabled __read_mostly;
2250
2251 /**
2252  * cpuset_memory_pressure_bump - keep stats of per-cpuset reclaims.
2253  *
2254  * Keep a running average of the rate of synchronous (direct)
2255  * page reclaim efforts initiated by tasks in each cpuset.
2256  *
2257  * This represents the rate at which some task in the cpuset
2258  * ran low on memory on all nodes it was allowed to use, and
2259  * had to enter the kernels page reclaim code in an effort to
2260  * create more free memory by tossing clean pages or swapping
2261  * or writing dirty pages.
2262  *
2263  * Display to user space in the per-cpuset read-only file
2264  * "memory_pressure".  Value displayed is an integer
2265  * representing the recent rate of entry into the synchronous
2266  * (direct) page reclaim by any task attached to the cpuset.
2267  **/
2268
2269 void __cpuset_memory_pressure_bump(void)
2270 {
2271         task_lock(current);
2272         fmeter_markevent(&task_cs(current)->fmeter);
2273         task_unlock(current);
2274 }
2275
2276 #ifdef CONFIG_PROC_PID_CPUSET
2277 /*
2278  * proc_cpuset_show()
2279  *  - Print tasks cpuset path into seq_file.
2280  *  - Used for /proc/<pid>/cpuset.
2281  *  - No need to task_lock(tsk) on this tsk->cpuset reference, as it
2282  *    doesn't really matter if tsk->cpuset changes after we read it,
2283  *    and we take cgroup_mutex, keeping cpuset_attach() from changing it
2284  *    anyway.
2285  */
2286 static int proc_cpuset_show(struct seq_file *m, void *unused_v)
2287 {
2288         struct pid *pid;
2289         struct task_struct *tsk;
2290         char *buf;
2291         struct cgroup_subsys_state *css;
2292         int retval;
2293
2294         retval = -ENOMEM;
2295         buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
2296         if (!buf)
2297                 goto out;
2298
2299         retval = -ESRCH;
2300         pid = m->private;
2301         tsk = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
2302         if (!tsk)
2303                 goto out_free;
2304
2305         retval = -EINVAL;
2306         cgroup_lock();
2307         css = task_subsys_state(tsk, cpuset_subsys_id);
2308         retval = cgroup_path(css->cgroup, buf, PAGE_SIZE);
2309         if (retval < 0)
2310                 goto out_unlock;
2311         seq_puts(m, buf);
2312         seq_putc(m, '\n');
2313 out_unlock:
2314         cgroup_unlock();
2315         put_task_struct(tsk);
2316 out_free:
2317         kfree(buf);
2318 out:
2319         return retval;
2320 }
2321
2322 static int cpuset_open(struct inode *inode, struct file *file)
2323 {
2324         struct pid *pid = PROC_I(inode)->pid;
2325         return single_open(file, proc_cpuset_show, pid);
2326 }
2327
2328 const struct file_operations proc_cpuset_operations = {
2329         .open           = cpuset_open,
2330         .read           = seq_read,
2331         .llseek         = seq_lseek,
2332         .release        = single_release,
2333 };
2334 #endif /* CONFIG_PROC_PID_CPUSET */
2335
2336 /* Display task cpus_allowed, mems_allowed in /proc/<pid>/status file. */
2337 void cpuset_task_status_allowed(struct seq_file *m, struct task_struct *task)
2338 {
2339         seq_printf(m, "Cpus_allowed:\t");
2340         m->count += cpumask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2341                                         task->cpus_allowed);
2342         seq_printf(m, "\n");
2343         seq_printf(m, "Cpus_allowed_list:\t");
2344         m->count += cpulist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2345                                         task->cpus_allowed);
2346         seq_printf(m, "\n");
2347         seq_printf(m, "Mems_allowed:\t");
2348         m->count += nodemask_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2349                                         task->mems_allowed);
2350         seq_printf(m, "\n");
2351         seq_printf(m, "Mems_allowed_list:\t");
2352         m->count += nodelist_scnprintf(m->buf + m->count, m->size - m->count,
2353                                         task->mems_allowed);
2354         seq_printf(m, "\n");
2355 }